5. 上位機(jī)開發(fā)思路
目前比較主流開發(fā)上位機(jī)的方式,主要是組態(tài)軟件(觸摸屏)、C#開發(fā)上位機(jī),C#開發(fā)上位機(jī)與傳統(tǒng)的組態(tài)軟件之間的區(qū)別,主要體現(xiàn)在如下三個方面:
- 功能限制:組態(tài)軟件對于一些特定的需求或者邏輯,會有一定的局限性,使用上也受到軟件本身的約束;C#開發(fā)上位機(jī)完全自主開發(fā),幾乎不存在功能上的限制,并且擴(kuò)展方便。
- 技術(shù)要求:組態(tài)軟件最大的優(yōu)勢在于方便,因?yàn)樗旧矶技闪艘恍┩ㄓ脜f(xié)議和元件,只需要按照使用說明進(jìn)行組態(tài)配置即可;C#開發(fā)需要完全自己搭建框架和實(shí)現(xiàn)底層代碼,對開發(fā)者的技術(shù)要求會更高一些。
- 價格成本:組態(tài)軟件需要按套、按點(diǎn)位收費(fèi),意味著每個項(xiàng)目無形中都有一個基礎(chǔ)成本;C#開發(fā)上位機(jī)自主開發(fā),不需要二次授權(quán)費(fèi)用,并且開發(fā)一套之后,可以快速應(yīng)用到其他項(xiàng)目中。
采用C#上位機(jī)開發(fā),首先需要考慮的是通信問題。
西門子S7-1200支持很多種不同的通信協(xié)議,包括S7、ModbusTCP、TCP/IP、UDP、OPC等,從開發(fā)成本上來說,我們優(yōu)先考慮S7和ModbusTCP,對于S7和ModbusTCP通信協(xié)議,比較一下兩者的優(yōu)缺點(diǎn):
- S7協(xié)議為西門子內(nèi)部協(xié)議,協(xié)議本身不公開,需要調(diào)用或者自己開發(fā)通信庫,使用S7通信協(xié)議需要勾選CPU中的允許來自遠(yuǎn)程對象的PUT/GET通信訪問。
- ModbusTCP為公開、免費(fèi)協(xié)議,可以自己開發(fā)通信庫或者使用開源庫,使用ModbusTCP通信協(xié)議需要編寫一定的PLC程序來實(shí)現(xiàn)地址映射。
從公開免費(fèi)和使用范圍的角度來考慮,這里采用ModbusTCP通信協(xié)議,因?yàn)閷W(xué)會了ModbusTCP,意味著市場上的大部分儀表、PLC通信都可以搞得定,PLC程序編寫如下如下所示:
創(chuàng)建DB塊
這里首先創(chuàng)建一個DB塊,里面包含了常用的一些操作和參數(shù)設(shè)置,值得注意的是,由于Modbus保持型寄存器的Bit位操作比較麻煩,因此這里我們統(tǒng)一使用Word類型來代替Bit。
- Modbus地址與PLC地址的映射(參數(shù)地址)
ModbusTCP通信庫
上位機(jī)開發(fā)功能實(shí)現(xiàn)的核心在于ModbusTCP通信庫編寫,由于Modbus協(xié)議是公開免費(fèi),可以自己根據(jù)Modbus協(xié)議來開發(fā),也可以使用開源的Modbus庫,如NModbus等,有了ModbusTCP通信庫之后,我們可以將更多的精力放在業(yè)務(wù)處理及邏輯處理上面。
6. 上位機(jī)功能開發(fā)
- 首先創(chuàng)建一個Windows窗體應(yīng)用項(xiàng)目,項(xiàng)目名稱為thinger.com.MotionPro。
- 日志顯示功能:日志顯示采用ListView進(jìn)行顯示,綁定一個ImageList用來區(qū)分信息、報警、錯誤,添加日志方法的參數(shù)包含日志等級及日志內(nèi)容。
- 自己開發(fā)ModbusTCP通信庫或者使用開源庫,該庫應(yīng)該具備建立連接、斷開連接、預(yù)置寄存器、讀取寄存器的功能。
- 建立連接和斷開連接:這里通過按鈕實(shí)現(xiàn)建立連接和斷開連接2個功能。
- 相對位置運(yùn)動:設(shè)置相對運(yùn)動速度和相對運(yùn)動位置,實(shí)現(xiàn)電機(jī)的相對運(yùn)動。
- juedui位置運(yùn)動:設(shè)置juedui運(yùn)動速度和juedui運(yùn)動位置,實(shí)現(xiàn)電機(jī)的相對運(yùn)動。
- 點(diǎn)動運(yùn)動模式:設(shè)置點(diǎn)動運(yùn)動速度,按住正向點(diǎn)動或者反向點(diǎn)動,實(shí)現(xiàn)電機(jī)的點(diǎn)動運(yùn)動。
- 回原點(diǎn)模式:點(diǎn)擊回原點(diǎn),可以控制物體回到原點(diǎn)位置并停止。
- 運(yùn)動停止、運(yùn)動暫停、復(fù)位相關(guān)功能。