python如何控制plc

Python控制PLC的方式有多种，包括使用Modbus协议、通过OPC服务器、利用专用库或API、结合工业通信协议等。其中，Modbus协议是最常用的方法之一，因为它是一个开放的、常用的通信协议，适用于大多数PLC设备。

Modbus是一种用于电子设备之间通信的协议，广泛应用于工业自动化系统中。通过Python的pymodbus库，您可以轻松与支持Modbus协议的PLC进行通信。接下来，将详细介绍如何使用Python通过Modbus协议控制PLC。

一、使用MODBUS协议

Modbus协议是一个开放的通信协议，广泛用于工业设备之间的数据传输。Python通过pymodbus库可以实现与PLC的通信。

安装和配置pymodbus

首先，您需要安装pymodbus库。可以使用以下命令通过pip安装：

pip install pymodbus

安装完成后，您需要了解PLC的通信参数，包括IP地址、端口号、从站地址等，以便正确配置Modbus客户端。

建立连接并读取/写入数据

使用pymodbus库，您可以轻松与PLC设备建立连接，并实现数据的读取和写入。以下是一个简单的示例：

from pymodbus.client.sync import ModbusTcpClient
创建Modbus TCP客户端
client = ModbusTcpClient('192.168.1.10', port=502)
连接到PLC
client.connect()
读取保持寄存器
result = client.read_holding_registers(0, 10)
print(result.registers)
写入保持寄存器
client.write_register(1, 123)
关闭连接
client.close()

在这个示例中，您可以读取PLC的保持寄存器，并将一个值写入特定的寄存器。需要注意的是，寄存器地址可能因PLC品牌和型号而异，因此在操作前请查阅相关文档。

二、通过OPC服务器

OPC（OLE for Process Control）是一种工业通信标准，允许不同厂商的设备互相通信。通过Python的OpenOPC库，可以实现与PLC的通信。

安装OpenOPC

首先，您需要安装OpenOPC库。可以使用以下命令通过pip安装：

pip install OpenOPC-Python3x

连接到OPC服务器并进行读写操作

以下是一个基本示例，展示如何通过OPC服务器与PLC进行数据交互：

import OpenOPC
连接到OPC服务器
opc = OpenOPC.client()
opc.connect('Matrikon.OPC.Simulation.1')
读取PLC的数据
value = opc.read('Random.Real8')
print('Value:', value)
写入PLC的数据
opc.write(('Random.Real8', 42.0))
断开连接
opc.close()

在这个示例中，我们连接到一个模拟的OPC服务器，读取一个模拟变量的值，并写入一个新值。实际应用中，您需要根据您的PLC和OPC服务器进行相应配置。

三、利用专用库或API

某些PLC制造商提供了专用的Python库或API，用于实现Python与PLC的直接通信。例如，Siemens的S7-1200和S7-1500系列PLC可以使用python-snap7库进行通信。

安装python-snap7

可以使用以下命令安装python-snap7库：

pip install python-snap7

连接并与PLC进行交互

以下是一个使用python-snap7与Siemens PLC进行交互的示例：

import snap7
from snap7.util import *
连接到PLC
plc = snap7.client.Client()
plc.connect('192.168.0.1', 0, 1)
读取数据块
db_number = 1
start = 0
size = 4
data = plc.db_read(db_number, start, size)
value = get_real(data, 0)
print('Value:', value)
写入数据块
value_to_write = 42.0
data_to_write = bytearray(4)
set_real(data_to_write, 0, value_to_write)
plc.db_write(db_number, start, data_to_write)
断开连接
plc.disconnect()

在这个示例中，我们连接到Siemens PLC，读取和写入数据块中的浮点数值。需要注意的是，python-snap7库的使用要求对PLC的编程有一定了解。

四、结合工业通信协议

除了Modbus和OPC，工业领域还存在其他通信协议，例如EtherNet/IP、PROFINET、EtherCAT等。根据您的PLC设备和网络架构，选择合适的协议进行通信。

EtherNet/IP

EtherNet/IP是一种基于以太网的工业协议，广泛应用于自动化设备。可以使用cpppo库与支持EtherNet/IP的PLC进行通信。

安装cpppo：

pip install cpppo

使用cpppo与PLC进行通信的基本示例如下：

from cpppo.server.enip import client
连接到PLC并读取数据
with client.connector(host='192.168.1.10') as conn:
    for index, descr, val in conn.pipeline(['@1/1/1']):
        print("Received:", descr, val)