C#使用西门子S7 协议读写PLC DB块

在指导您如何利用 C 方便且快速地读写西门子 DB 块值以实现上位机与 PLC 之间的通讯过程中，本文介绍了一个具体步骤。首先，通过 Nuget 安装以获取与西门子 PLC（型号：S7 1200）配套的驱动包。接下来，定义一个 DB 块供上位机读写。原因是直接按照 DB 的偏移量进行读写虽然可行，但需针对不同类型的数据进行逐步的数据体转换才能获取值或写入数据，较为繁琐。然而，使用“读写类”的方式，通过反射处理，提供了一种更简便的解决方案。

步骤详解：


1. NuGet 包安装


导入所需的西门子 PLC 驱动库，以便后续的读写操作。




2. 定义 DB 块

在 PLC 的代码环境中，定义一个 DB（Data Block）供上位机读写，确保这个 DB 是根据实际应用需求构建的实体。

3. 使用读写类简化操作

原则：使用“读写类”接口，降低读写过程的复杂性，通过反射自动处理不同类型的数据转换问题。

读取与写入方式：

读取：通过“读写类”的方法读取 DB 块的值时，需要向接口传递一个实体类实例。该实例在读取结束后将自动反映出 DB 数据的内容。

写入：同样地，通过传递实体类实例来更新 DB 块的值。


4. 实体类设计

示例：创建了名为 `CathodeEntity` 的实体类，封装了一系列属性（如 `CathodeUp`，`EntryAllowed`，`LeaveAllowed`），对应了 PLC DB 块内所需读写的变量。

5. 类 实例化与获取 DB 值

通过调用 普通接口 实现读取 PLC DB 块的数据。预先实例化一个实体类，并将这个实例作为唯一参数传递给接口，确保每次调用调用时引用相同的实例，减少了内存开销。

6. 多 DB 块读写解决方案

面对多个不同的 DB 块，使用 泛型接口 实现。由于泛型接口能够在不同的 DB 块之间复用，通过传递不同类型的实体类实例至接口，简化了对恶意数据类型传入的验证，自动处理数据转换，降低了代码维护的负担。

7. 实例化单例与线程安全

确保类（如 `CathodeBufferRack` 中的 `Plc` 实例）为单例，通过特定的设计和同步机制（`lock` 关键字），保证了有效执行多线程环境下的代码逻辑，提高了系统的稳定性。

8. 数据类型转换表格

整理 C 常用数据类型与 PLC 的映射关系，方便开发、维护过程中数据转换与理解数据类型兼容性的需求。

9. 接口对比与选择

通过对比普通接口与泛型接口，深入分析两种接口设计在实现读写数据块需求时的优劣点，从而作出具有针对性的选择。