六大通信库，围攻西门子

自动化行业，正在慢慢往软件行业靠近。上位机开发中西门子PLC通信一直都是很多人感兴趣的话题。本文主要以C#作为编程语言，结合目前市场上常用的6种通信库，分别与西门子S7-1200PLC进行通信测试，并对测试结果进行分享。通信库简介一、S7.NET简介：S7.NET是一款开源的S7协议通信库，支持西门子S7通信。二、Sharp7简介：Sharp7与S7.NET一样，是一款.NET版本的S7通信库。三、Snap7简介：Snap7是一个开源的C++通信库，支持西门子S7通信。四、Prodave简介：Prodave是官方提供的通信库，支持西门子PLC各种方式通信。五、HslCommunication简介：HslCommunication是一个商业通信库，涵盖各种不同设备的通信。六、xktComm简介：xktComm是一个工业通信库，涵盖西门子、欧姆龙、三菱、基恩士等PLC，也支持Modbus及OPC通信。测试编写1、首先创建了几个变量，便于随时修改，实现不同功能测试。序号名称说明默认值1ReadLength读取字节长度2002Timers循环读取次数1003IpAddressPLC的IP地址192.168.1.332、针对各个通信库编写通信代码一、S7.NETConsole.WriteLine("S7.NET通信测试开始");objS7net = new Plc(CpuType.S71200, IpAddress, 0, 0);try{objS7net.Open();Console.WriteLine("S7.NET连接成功");sw.Restart();Count = 0;for (int i = 0; i < Times; i++){byte[] res = objS7net.ReadBytes(DataType.Memory, 0, 0, ReadLength);if (res != null && res.Length == ReadLength){Count++;}else{Console.WriteLine("S7.NET通信测试读取失败");}}Console.WriteLine("S7.NET通信测试结束，耗时：" + (sw.ElapsedMilliseconds / Convert.ToSingle(Times)).ToString());}catch (Exception){Console.WriteLine("S7.NET连接失败");}二、Sharp7Console.WriteLine("Sharp7通信测试开始");int result = objSharp7.ConnectTo(IpAddress, 0, 0);if (result == 0){Console.WriteLine("Sharp7连接成功");sw.Restart();for (int i = 0; i < Times; i++){byte[] buffer = new byte[65535];result = objSharp7.MBRead(0, ReadLength, buffer);if (result > 0){Console.WriteLine("Sharp7通信测试读取失败");}else{Count++;}}Console.WriteLine("Sharp7通信测试结束，耗时：" + (sw.ElapsedMilliseconds / Convert.ToSingle(Times)).ToString());}else{Console.WriteLine("Sharp7连接失败");}三、Snap7Console.WriteLine("Snap7通信测试开始");int operateResult = objSnap7.ConnectTo(IpAddress, 0, 0);if (result == 0){Console.WriteLine("Snap7连接成功");sw.Restart();for (int i = 0; i < Times; i++){byte[] buffer = new byte[65535];result = objSnap7.MBRead(0, ReadLength, buffer);if (result > 0){Console.WriteLine("Snap7通信测试读取失败");}else{Count++;}}Console.WriteLine("Snap7通信测试结束，耗时：" + (sw.ElapsedMilliseconds / Convert.ToSingle(Times)).ToString());}else{Console.WriteLine("Snap7连接失败");}四、ProdaveConsole.WriteLine("Prodave通信测试开始");short ConNr = 63;string AccessPoint = "S7ONLINE";Prodave6.CON_TABLE_TYPE ConTable;int ConTableLen = System.Runtime.InteropServices.Marshal.SizeOf(typeof(Prodave6.CON_TABLE_TYPE));int RetValue;List<byte> list = new List<byte>();foreach (var item in IpAddress.Split('.')){list.Add(Convert.ToByte( item));}list.Add(0);list.Add(0);ConTable.Adr = list.ToArray();// Type of address: MPI/PB (1), IP (2), MAC (3)ConTable.AdrType = 2;ConTable.SlotNr = 0;ConTable.RackNr = 0;RetValue = Prodave6.LoadConnection_ex6(ConNr, AccessPoint, ConTableLen, ref ConTable);if (RetValue == 0){Console.WriteLine("Prodave连接成功");sw.Restart();for (int i = 0; i < Times; i++){byte[] pReadBufferM2 = new byte[(uint)ReadLength];uint pDatLen = 0;RetValue = Prodave6.field_read_ex6(Prodave6.FieldType.M, 0, 0, (uint)ReadLength, (uint)ReadLength, pReadBufferM2, ref pDatLen);if (RetValue > 0){Console.WriteLine("Prodave通信测试读取失败");}else{Count++;}}Console.WriteLine("Prodave通信测试结束，耗时：" + (sw.ElapsedMilliseconds / Convert.ToSingle(Times)).ToString());}else{Console.WriteLine("Prodave连接失败");}五、HslCommunicationConsole.WriteLine("HslCommunication通信测试开始");objHsl = new SiemensS7Net(SiemensPLCS.S1200, IpAddress);var operate = objHsl.ConnectServer();if (operate.IsSuccess){Console.WriteLine("HslCommunication连接成功");sw.Restart();for (int i = 0; i < Times; i++){operate = objHsl.Read("M0", (ushort)ReadLength);if (operate.IsSuccess){Count++;}else{Console.WriteLine("HslCommunication通信测试读取失败");}}Console.WriteLine("HslCommunication通信测试结束，耗时：" + (sw.ElapsedMilliseconds / Convert.ToSingle(Times)).ToString());}else{Console.WriteLine("HslCommunication连接失败");}六、xktCommConsole.WriteLine("xktComm通信测试开始");if (objxktComm.Connect(IpAddress, CPU_Type.S71200, 0, 0)){Console.WriteLine("xktComm连接成功");sw.Restart();Count = 0;for (int i = 0; i < Times; i++){byte[] res = objxktComm.ReadBytes(StoreType.Marker, 0, 0, ReadLength);if (res != null && res.Length == ReadLength){Count++;}else{Console.WriteLine("xktComm通信测试读取失败");}}Console.WriteLine("xktComm通信测试结束，耗时：" + (sw.ElapsedMilliseconds / Convert.ToSingle(Times)).ToString());}else{Console.WriteLine("xktComm连接失败");}测试环境测试选择的PLC为S7-1200，型号为CPU 1214C DC/DC/DC，为排除PLC逻辑对通信测试造成影响，PLC程序几乎为空。循环测试将ReadLength设置为200，Timers设置为100，即表示单次读取长度为200个字节，循环读取100次，取平均值作为通信测试周期，结果如下所示：

从结果可以得出以下结论：基于C#与西门子PLC通信，单次通信时间间隔为10ms左右。从结果来看，除了Prodave之外，其余五种通信时间几乎一样，Prodave稍长。博图影响测试开启TIA博图软件，并将其转至在线，如下所示：

再次执行结果如下：

通过大量测试发现，通信时间稍有增加，大约为0.4ms。监控影响测试创建一个监控表，打开并监控变量MD0，如下所示：

再次执行结果如下：

通过大量测试发现，通信时间增幅较大，大约为4ms。多字节测试将ReadLength设置为2000，Timers设置为10，即表示单次读取长度为2000个字节，循环读取10次，取平均值作为通信测试周期，结果如下所示：

从结果可以得出以下结论：由于S7-1200的PDU为240，因此读取2000个字节耗时大约在100ms左右。从结果来看，Prodave内部没有做分包处理，如果使用，需要二次封装。写在最后越来越多的电气工程师意识到掌握一门高级语言的重要性，很多人想学习上位机开发，但是苦于无法入门，为此我们准备了很多的入门资料，旨在帮助更多的电气工程师突破技术瓶颈，在自动化的道路上走得更远。需要的小伙伴可以私信我