自動化行業，正在慢慢往軟件行業靠近。
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。
那麼PLC工程師學會編程之後，會是一種什麼樣的體驗？
我覺得最直接的體驗就是：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、製圖、選型、PLC程序開發調試，到上位機開發，甚至於更上層的WEB端、移動端。
言歸正傳，本文主要是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，對於初學者來說，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，型號爲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：啓動、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嚮導來實現，核心程序如下：
4、上位機程序開發
（1）I/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、系統日誌顯示、通信參數設置。
- 實時狀態與數據監控
本案例與西門子PLC之間的通信方式採用S7通信，使用開源通信庫s7.net來實現，基於多線程實現數據的實時採集，並結合實際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.Invoke(new Action(() =>
{
//這裏進行實時狀態更新
}));
Thread.Sleep(10);
}
}
}
- 速度及位置參數設置
參數設置採用獨立的設置界面，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();
}
-
系統日誌顯示
系統日誌基於ListView控件開發，實現日誌、報警、警告三種不同狀態區別顯示，可同時存儲至數據庫，便於後續追溯。
private string CurrentTime
{
get { return DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss"); }
}
//寫入日誌
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
通信參數爲系統參數，採用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、寫在後面
近幾年， 隨着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，直到成爲一個或相同的系統爲止。
所以，越來越多的電氣工程師開始轉型上位機開發。因爲在已有電氣技能的基礎上，如果掌握了上位機開發技能，薪資達到20K，甚至30K，都會變得更容易。
想學習這個項目，可以加助教老師微信：thingerzj，找老師要相關的視頻。