Siemens S7 驱动 (Siemens S7 Driver)

约 745 字大约 2 分钟

2026-05-19

概述 (Overview)

西门子 S7 驱动实现了基于以太网（ISO-on-TCP）对西门子全系列 PLC（S7-200 Smart、S7-300、S7-400、S7-1200、S7-1500）的直连通讯。底层基于 S7.Net 构建，支持 DB 块、M 区、I/Q 区等多种寄存器类型读写与批量合并操作。

注意：S7 PDU 限制最大 240 字节，ReadBatchAsync 每批次安全上限为 19 个数据项（S7Driver 已内置自动分批逻辑）。

使用方法 (Usage)

在 ASP.NET Core 项目中，推荐通过 IDriverRegistry 工厂方法创建（DI 自动装配全部依赖）：

// 通过别名工厂创建（推荐，DI 自动装配 ILogger, IUniconCacheProvider, INetworkMonitor）
var driver = _driverRegistry.CreateDriver("S7", "PLC_Line1");
_driverRegistry.Register(driver);
await _connectionManager.RegisterDriverAsync(driver, "CpuType=S71200;Ip=192.168.0.10;Rack=0;Slot=1");

参数说明 (Parameters)

连接字符串参数

参数名	类型	说明	是否必填	默认值
CpuType	`string`	PLC CPU 类型：`S7200`、`S7300`、`S7400`、`S71200`、`S71500`	是	无
Ip	`string`	PLC 的 IP 地址	是	无
Rack	`short`	PLC 的机架号 (Rack)	否	`0`
Slot	`short`	PLC 的插槽号 (Slot)	否	`1`
ReadTimeout	`int`	读取超时时间（毫秒）	否	`3000`
WriteTimeout	`int`	写入超时时间（毫秒）	否	`3000`

地址格式 (Address)

格式	示例	说明
DB 块浮点	`DB1.DBD0`	DB1 第 0 字节开始的双字（32 位浮点）
DB 块整数	`DB1.DBW4`	DB1 第 4 字节的字（16 位整数）
DB 块位	`DB1.DBX8.0`	DB1 第 8 字节第 0 位（布尔）
M 区字节	`MB0`	M 区第 0 字节
M 区位	`M0.0`	M 区第 0 字节第 0 位
输入	`I0.0`	数字输入第 0 位
输出	`Q0.0`	数字输出第 0 位

读写方法参数

参数名	类型	说明	是否必填
Address	`string`	S7 寄存器绝对地址	是
value	`T`	写入的具体值（仅 `WriteAsync` 需要）	是

返回值 (Returns)

方法	返回类型	说明
`ReadAsync<T>`	`UniconResponse<T>`	`response.Success` 为 true 时，`response.Data.Value` 携带值，`response.Data.Quality` 携带质量码
`WriteAsync<T>`	`UniconResponse<bool>`	`true` 成功，`false` 包含错误信息
`ReadBatchAsync`	`IEnumerable<UniconResponse<object>>`	每批最多 19 个地址，自动按 PDU 限制分批
`SubscribeAsync`	`Task<string>`	返回订阅分配的 GUID 标识

使用示例 (Examples)

示例 1：读取 S7-1200 实数

// 通过 DI 工厂创建驱动
var driver = _driverRegistry.CreateDriver("S7", "Line1_PLC");
_driverRegistry.Register(driver);
await _connectionManager.RegisterDriverAsync(driver, "CpuType=S71200;Ip=192.168.0.10;Rack=0;Slot=1");

var req = new UniconRequest { Address = "DB1.DBD0" };
var res = await driver.ReadAsync<float>(req);

if (res.Success && res.Data != null)
{
    Console.WriteLine($"温度值: {res.Data.Value} °C, 质量: {res.Data.Quality}");
    Console.WriteLine($"PLC 时间: {res.Data.SourceTimestamp}, 网关时间: {res.Data.ServerTimestamp}");
}

示例 2：批量读取（自动合并连续地址）

var requests = new List<UniconRequest>
{
    new() { Address = "DB1.DBD0" },   // 温度
    new() { Address = "DB1.DBD4" },   // 压力
    new() { Address = "DB1.DBX8.0" }, // 运行状态位
    new() { Address = "DB1.DBW10" }   // 产品计数
};

var results = await driver.ReadBatchAsync(requests);
foreach (var r in results)
{
    Console.WriteLine(r.Success ? $"值: {r.Data?.Value}" : $"错误: {r.Message}");
}

示例 3：后台订阅（v2 ExceptionBased 模式，含死区）

await driver.SubscribeAsync(new UniconSubscription
{
    Address    = "DB1.DBD0",
    ScanRateMs = 500,
    ScanMode   = UniconScanMode.ExceptionBased,
    Metadata   = new TagMetadata { Unit = "℃", Deadband = 0.5 },
    Callback   = async dv =>
    {
        Console.WriteLine($"[{dv.ServerTimestamp:HH:mm:ss.fff}] 温度变化: {dv.Value} ℃");
        await Task.CompletedTask;
    }
});

示例 4：写入 PLC 地址

var writeReq = new UniconRequest { Address = "DB1.DBX8.0" };
var writeRes = await driver.WriteAsync<bool>(writeReq, true);
Console.WriteLine(writeRes.Success ? "启动指令下发成功" : $"写入失败: {writeRes.Message}");