自动化行业，正在慢慢往软件行业靠近。

很多PLC工程师也开始慢慢意识到，掌握一门编程语言，变得越来越重要。

那么PLC工程师学会编程之后，会是一种什么样的体验？

我觉得最直接的体验就是：原理性的东西懂得更多，技术栈更全面，可以自己独立完成项目评估、制图、选型、PLC程序开发调试，到上位机开发，甚至于更上层的WEB端、移动端。

言归正传，本文主要是分享一个工业现场常用的运动控制案例，从硬件选型到程序设计，再从本地调试到上位机开发调试。

这个案例算是一个比较简单的案例，但是可以有效地将PLC与上位机结合起来，对于初学者来说，是一个比较适合的练手项目。

1、硬件选型

控制器：西门子200Smart PLC，型号为ST20（DC-DC-DC）

驱动器：步进驱动器

电机：42mm步进电机

限位：3个限位开关，分别对应原点、左限位、右限位

平台：单轴模组

按钮指示灯：启动、停止、运行状态、3个行程开关（模拟完成信号）

2、硬件接线图

3、PLC程序开发

S7-200 Smart PLC运动控制需要使用运动控制向导来实现，核心程序如下：

4、上位机程序开发

（1）I/O表：PLC程序编程中，会预留上位机接口，上位机I/O表如下所示：

（2）界面设计：上位机UI界面设计

（3）功能实现：上位机主要包含实时状态与数据监控、速度及位置参数设置、系统日志显示、通信参数设置。

• 实时状态与数据监控

本案例与西门子PLC之间的通信方式采用S7通信，使用开源通信库s7.net来实现，基于多线程实现数据的实时采集，并结合实际I/O进行数据解析。

        private void PLCCommunication()
        {
            while (!cts.IsCancellationRequested)
            {
                byte[] result = plc.ReadBytes(StoreType.DataBlock, 1, 0, 23);

                if (result != null && result.Length == 23)
                {
                    this.BeginInvoke(new Action(() =>
                    {
                        //这里进行实时状态更新
                    }));

                    Thread.Sleep(10);
                }
            }
        }

• 速度及位置参数设置

参数设置采用独立的设置界面，通过窗体传值来实现。

代码如下所示：

        /// <summary>
        /// 设定值
        /// </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();
        }

• 系统日志显示

系统日志基于ListView控件开发，实现日志、报警、警告三种不同状态区别显示，可同时存储至数据库，便于后续追溯。

        private string CurrentTime
        {
            get { return DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss"); }
        }
        //写入日志
        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);
            }
        }

• 通信参数设置

通信参数为系统参数，采用Winform的Settings来进行配置存储，简单快捷。

界面设计如下所示：

代码如下所示：

        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("请检查数据格式是否正确","格式错误");
                return;
            }
            SaveDefaultSetting(set);
            MessageBox.Show("配置成功，立即生效", "配置成功");
            this.Close();                                                  
        }