很多PLC工程師也開始慢慢意識到，掌握一門編程語言，變得越來越重要。
那么PLC工程師學會PLC編程之后，會是一種什么樣的體驗？很多人最直接的體驗就是：原理性的東西懂得更多，技術棧更全面，可以自己獨立完成項目評估、制圖、選型、PLC程序開發調試，到上位機開發，甚至于更上層的WEB端、移動端。
言歸正傳，昌暉儀表在本文分享一個工業現場常用的運動控制案例，從硬件選型到程序設計，再從本地調試到上位機開發調試。這個案例算是一個比較簡單的案例，但是可以有效地將PLC與上位機結合起來，對于初學者來說，是一個比較適合的練手項目。
1、硬件選型
控制器：西門子200Smart PLC，型號為ST20(DC-DC-DC)
驅動器：步進驅動器
電機：42mm步進電機
限位：3個限位開關，分別對應原點、左限位、右限位
平臺：單軸模組
按鈕指示燈：啟動、停止、運行狀態、3個行程開關(模擬完成信號)
2、硬件接線圖
3、PLC程序開發
S7-200 Smart PLC運動控制需要使用運動控制向導來實現，核心程序如下：
4、上位機程序開發
①I/O表：PLC程序編程中，會預留上位機接口，上位機I/O表如下所示：
②界面設計：上位機UI界面設計
③功能實現：上位機主要包含實時狀態與數據監控、速度及位置參數設置、系統日志顯示、通信參數設置。
◆實時狀態與數據監控
本案例與西門子PLC之間的通信方式采用S7通信，使用開源通信庫s7.net來實現，基于多線程實現數據的實時采集，并結合實際I/O進行數據解析。
private void PLCCommunication()
{
while (!cts.IsCancellationRequested)
{
byte[] result = plc.ReadBytes(StoreType.DataBlock, 1, 0, 23);
if (result != null && result.Length == 23)
{
this.BeginInvoke(new Action(() =>
{
//這里進行實時狀態更新
}));
Thread.Sleep(10);
}
}
}
◆速度及位置參數設置
參數設置采用獨立的設置界面，通過窗體傳值來實現。
代碼如下所示：
/// <summary>
/// 設定值
/// </summary>
public string setValue = string.Empty;
private void btn_Set_Click(object sender, EventArgs e)
{
this.setValue = this.txt_SetValue.Text;
this.DialogResult = DialogResult.OK;
this.Close();
}
◆系統日志顯示
系統日志基于ListView控件開發，實現日志、報警、警告三種不同狀態區別顯示，可同時存儲至數據庫，便于后續追溯。
private string CurrentTime
{
get { return DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss"); }
}
//寫入日志
private void AddLog(int index, string log)
{
if (this.lstInfo.InvokeRequired)
{
this.lstInfo.Invoke(new Action(() =>
{
ListViewItem lst = new ListViewItem(" " + CurrentTime, index);
lst.SubItems.Add(log);
this.lstInfo.Items.Insert(0, lst);
}));
}
else
{
ListViewItem lst = new ListViewItem(" " + CurrentTime, index);
lst.SubItems.Add(log);
this.lstInfo.Items.Insert(0, lst);
}
}
◆通信參數設置
通信參數為系統參數，采用Winform的Settings來進行配置存儲，簡單快捷。界面設計如下所示：
代碼如下所示：
public SaveDefaultSettingDelegate SaveDefaultSetting;
private void btn_Set_Click(object sender, EventArgs e)
{
CommSet set = new CommSet();
try
{
set.IPAddress = this.txt_IPAddress.Text;
set.CPUType = this.cmb_CPUType.Text;
set.StoreTime = Convert.ToInt32(this.txt_StoreTime.Text);
set.AutoStore = this.chk_AutoStore.Checked;
}
catch (Exception)
{
MessageBox.Show("請檢查數據格式是否正確","格式錯誤");
return;
}
SaveDefaultSetting(set);
MessageBox.Show("配置成功，立即生效", "配置成功");
this.Close();
}
5、寫在后面
近幾年， 隨著越來越多的設備開始加入IIoT 網絡(Industrial Internet of Things，工業物聯網簡稱IIoT)，IT與OT之間的界限將逐漸消失，直到成為一個或相同的系統為止。
