西门子 S7 驱动

概述

西门子 SIMATIC S7 系列（S7-300 / S7-400 / S7-1200 / S7-1500）的 ISO-on-TCP 通信。

项目	值
opc_type	S7
实现类	plantpulse.driver.protocol.s7.S7_34_Driver
库	iot-communication (plantpulse.plc.protocol.s7)
read	✅（批量模式）
write	✅ (Boolean/Integer/Long/Float/Double/String)
安全	无（TCP 直连，不支持 S7 安全通信）

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OPC 注册表单

字段	含义	示例
opc_agent_ip	PLC IP	192.168.0.70
opc_agent_port	ISO-on-TCP 端口	102
timecycle	轮询周期（ms）	1000
options.controller-type	系列	S7_400 (default) / S7_300 / S7_200 / S7_200_SMART / S7_1200 / S7_1500 / SINUMERIK_828D
options.local-rack	rack 号（兼容旧拼写错误的 local-lack）	0 (default)
options.local-slot	slot 号	3（S7-400 默认）/ 0 (S7-1200/1500) / 2 (S7-300)
options.multi-read	按分块单次往返批量 read（opt-in）	false (default)
options.multi-read-max-items	每个分块的条目数上限	18（default，PDU 240 预算）

rack/slot

• S7-300 : rack=0, slot=2
• S7-400 : rack=0, slot=3（取决于 CPU 插槽）
• S7-1200 / 1500 : rack=0, slot=0（或 1）

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标签 plc_address 格式

西门子标准内存地址表示法（DB / I / Q / M / T / C）。

表示	含义
%DB1.DBX0.0	DB1 的 X0.0 位 (Bool)
%DB1.DBB0	DB1 的 byte 0 (8-bit)
%DB1.DBW0	DB1 的 word 0 (16-bit)
%DB1.DBD0	DB1 的 double word 0 (32-bit / Real)
%I0.0	Input bit 0.0
%Q0.0	Output bit 0.0
%M0.0	Memory bit 0.0
%MW100	Memory word 100
%MD100	Memory double 100

iot-communication 库也接受形如 DB1.DBW0 这种不带 % 的写法，但为保持一致性建议使用 % 前缀。

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data_type / format 映射

data_type	format	映射 / 备注
Boolean / Bool	(empty)	DBX / Ix.y / Mx.y
Byte	B / BYTE	DBB / MB
Short / Int / Int16	(empty)	DBW（signed 16-bit）
Int32 / DWord	DW / DWORD	DBD（signed 32-bit）
UInt32	UDW	DBD (unsigned)
Float / REAL	REAL	DBD 32-bit IEEE float
Double / LREAL	LREAL	DB 中的 8 字节区域
String	STR[N]	S7 STRING（2 字节头 + N 字节）

批量模式 (IS_BATCH_MODE=true) + REQUEST_LIMIT=4 —— 一次 read 最多合并 4 个地址。

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常见错误与解决

消息 / 现象	原因	解决
Connection refused	ISO-on-TCP（端口 102）被阻断	在 TIA Portal 中启用 “Permit access with PUT/GET”
Connection rejected by remote	rack/slot 不匹配	参照上表更正
Address out of range	DB 未处于绝对地址模式（Optimized）	在 TIA Portal 中 DB 属性 → 关闭 "Optimized block access"
所有值为 0	DB 号 / 偏移量错误	用 TIA Portal Watch table 对同一地址 read 验证
仅 Bool 读不到	%DB1.DBX0.0 中缺少 .bit	准确书写 DBX{byte}.{bit} 表示

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curl 注册示例

读取 S7-1500 / DB1 的 Real 值与 Bool 值的示例：

curl -X POST http://<edge-host>/api/v1/opc \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "opc_id": "OPC_S7_LINE2",
    "opc_type": "S7",
    "opc_name": "Line2 S7-1500",
    "opc_agent_ip": "192.168.0.70",
    "opc_agent_port": "102",
    "site_id": "SITE_00001",
    "auto_collect": true,
    "timecycle": 1000,
    "options": {
      "controller-type": "S7_1500",
      "local-rack": "0",
      "local-slot": "0"
    },
    "tag_list": [
      {
        "tag_id": "OPC_S7_LINE2_TAG_00001",
        "tag_name": "Pressure",
        "plc_address": "%DB1.DBD0",
        "data_type": "Float",
        "format": "REAL"
      },
      {
        "tag_id": "OPC_S7_LINE2_TAG_00002",
        "tag_name": "RunFlag",
        "plc_address": "%DB1.DBX10.0",
        "data_type": "Boolean"
      }
    ]
  }'

值 read：

curl -s http://<edge-host>/api/v1/tag/OPC_S7_LINE2_TAG_00001/value | jq

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示例集（按数据类型）

西门子标准内存区域为 DB / I / Q / M / T / C。iot-communication 库接受形如 %DB1.DBW0 的 % 前缀（不写也可工作，但为一致性建议使用）。

位 / 布尔 (Boolean)

data_type	format	plc_address 示例	含义
Boolean	(empty)	%DB1.DBX0.0	DB1 byte0 的 bit 0
Boolean	(empty)	%DB1.DBX10.7	DB1 byte10 的 bit 7
Boolean	(empty)	%I0.0	Input bit 0.0
Boolean	(empty)	%Q0.0	Output bit 0.0
Boolean	(empty)	%M0.0	Memory bit 0.0

8 / 16 位整数

data_type	format	plc_address 示例	含义
Integer	B	%DB1.DBB0	byte (8-bit)
Integer	BYTE	%MB10	Memory byte 10
Integer	(empty)	%DB1.DBW0	DB word (signed 16)
Integer	(empty)	%MW100	Memory word 100

32 位整数

data_type	format	plc_address 示例	含义
Integer	DW	%DB1.DBD0	DB double (signed 32)
Integer	DWORD	%MD100	Memory double 100
Integer	UDW	%DB1.DBD8	unsigned 32

实数 (Float / Double)

data_type	format	plc_address 示例	含义
Float	REAL	%DB1.DBD0	IEEE 754 32-bit (DBD = 4 byte)
Float	REAL	%MD200	Memory float 200
Double	LREAL	%DB1.DBD8	IEEE 754 64-bit (8 byte)

字符串

data_type	format	plc_address 示例	含义
String	STR[16]	%DB1.DBB100	S7 STRING（max 16 chars），含 2 字节头
String	STR[32]	%DB2.DBB0	S7 STRING，max 32

Formula 应用

用途	data_type	fomula	备注
整数 raw → 实数换算	Float	${VALUE}*0.1	DBW raw → 实测值
温度校正	Float	${VALUE}+${TAG_OFFSET}	校准
压力单位换算 (Pa → kPa)	Float	${VALUE}/1000	单位换算

curl 综合示例

curl -X POST http://<edge-host>/api/v1/opc \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "opc_id": "OPC_S7_FULL",
    "opc_type": "S7",
    "opc_name": "S7-1500 Full",
    "opc_agent_ip": "192.168.0.70",
    "opc_agent_port": "102",
    "site_id": "SITE_00001",
    "auto_collect": true,
    "timecycle": 1000,
    "options": { "controller-type": "S7_1500", "local-rack": "0", "local-slot": "0" },
    "tag_list": [
      {"tag_id":"OPC_S7_FULL_T01", "tag_name":"DBBit",     "plc_address":"%DB1.DBX0.0",  "data_type":"Boolean"},
      {"tag_id":"OPC_S7_FULL_T02", "tag_name":"InputBit",  "plc_address":"%I0.0",         "data_type":"Boolean"},
      {"tag_id":"OPC_S7_FULL_T03", "tag_name":"DBByte",    "plc_address":"%DB1.DBB1",     "data_type":"Integer", "format":"B"},
      {"tag_id":"OPC_S7_FULL_T04", "tag_name":"DBWord",    "plc_address":"%DB1.DBW2",     "data_type":"Integer"},
      {"tag_id":"OPC_S7_FULL_T05", "tag_name":"DBDouble",  "plc_address":"%DB1.DBD4",     "data_type":"Integer", "format":"DW"},
      {"tag_id":"OPC_S7_FULL_T06", "tag_name":"Pressure",  "plc_address":"%DB1.DBD8",     "data_type":"Float",   "format":"REAL"},
      {"tag_id":"OPC_S7_FULL_T07", "tag_name":"Power",     "plc_address":"%DB1.DBD12",    "data_type":"Double",  "format":"LREAL"},
      {"tag_id":"OPC_S7_FULL_T08", "tag_name":"BatchName", "plc_address":"%DB1.DBB100",   "data_type":"String",  "format":"STR[16]"},
      {"tag_id":"OPC_S7_FULL_T09", "tag_name":"PressKpa",  "plc_address":"%DB1.DBD8",     "data_type":"Float",   "format":"REAL", "fomula":"${VALUE}/1000"}
    ]
  }'