当前位置： 首页 > news >正文

七天学会plc加机器视觉之AI 接入 外设模块开发全详细操作文档（全程配套视频按文档实操）

news 2026/6/7 13:15:16

本文分为三部份，
第一部份，什么是模块，模块在西门子的软件梯形图和硬 件处设
第二部份，本地plc 源码模型训练，让ai更正常可工程化代码
第三部分，怎么调用ai 功能快速参与模块开发，提高个人开发能力

以下详细流程


西门子模块与 Openness 上位机开发完整文档

第一部分：西门子模块基础
1. 什么是西门子模块？

模块是 PLC 系统的硬件功能单元，通过标准化接口与 CPU 或背板总线连接，扩展 PLC 的输入输出、通信、工艺等能力。例如 S7-1200 的信号板、ET200SP 的分布式模块等。

2. 为什么需要模块？（三大核心原因）
  • 弥补 CPU 原生功能不足：CPU 通常集成 TTL 电平的数字量接口，但无法直接驱动远距离通信。RS485 模块通过差分信号转换（将单端信号转为两根线的电压差），抗干扰能力提升，支持 1000 米以上通信，解决了 CPU 原生接口的距离限制。
  • 支持多样化协议与场景：工业通信需适配 Modbus、Profinet 等协议，Modbus 模块封装了协议解析逻辑（如 CRC 校验、数据帧格式），用户无需手动编写串口通信代码，直接通过梯形图调用模块功能块即可实现数据交互。
  • 扩展系统容量与灵活性：当 CPU 自带 I/O 点数不足（如 S7-1214C 仅 14DI/10DO），可通过数字量 / 模拟量扩展模块（如 SM 1223）增加输入输出通道；或通过通信模块（如 CM 1241 RS485）扩展多协议通信接口。
3. 常用模块功能与梯形图使用
  • RS485 通信模块（如 CM 1241 RS485）：功能：支持 Modbus RTU/ASCII、自由口通信，实现 PLC 与变频器、仪表等设备的双向数据传输。梯形图使用：直接拖拽模块对应的功能块（如 MB_COMM_LOAD、MB_MASTER），配置波特率、奇偶校验等参数，通过数据缓冲区（如 DB 块）读写数据。
  • Modbus TCP 模块（如 CM 1243-1）：功能：支持 Modbus TCP 协议，通过以太网实现高速通信（100Mbps），适用于工业以太网组网。梯形图使用：调用 MB_CLIENT 功能块，填写 PLC IP、端口号、从站地址，实现与 Modbus TCP 从站的数据交互。
第二部份 如何利cursor 训练公司老代码，
首先我们要有针对这个plc的老代码，最好有有几个文件，有基础功能的，类似如下
然后安装cursor ，选择 你喜欢的，你觉得好用的大模型，让他学习一下自己项目的源码
最后提需求，生成工程源码，最后导到工程

第一步：准备外部 SCL 源码文件

1. 编写 SCL 代码（假设以下代为为ai 生成）

新建文本文档，写入测试代码（简单加减运算），演示标准格式：

scl

// 外部SCL文件示例：加法运算功能块 FUNCTION FC_Add : Void VAR_INPUT IN1: Int; IN2: Int; END_VAR VAR_OUTPUT OUT_RESULT: Int; END_VAR // 逻辑体 OUT_RESULT := IN1 + IN2; END_FUNCTION

2. 修改文件后缀

  1. 保存文本文件；
  2. 将后缀.txt改为.scl，例如：FC_Add.scl。

注意：系统需显示文件扩展名，避免变成FC_Add.scl.txt。

三、第二步：TIA Portal 导入外部 SCL 文件，生成程序块

场景前提

已打开 S7-1200 项目，CPU 设备已组态完成。

完整操作步骤

  1. 打开项目树 → 选中 PLC 程序块文件夹项目树 →PLC 变量 / 程序块→ 右键【程序块】文件夹。

  2. 右键菜单选择：导入 → 外部源文件

  3. 在弹窗中，浏览选中刚才准备的FC_Add.scl文件，点击导入。

  4. 导入规则说明（讲课重点）

    • SCL 文件内第一行FUNCTION / FUNCTION_BLOCK决定生成块类型：
      • FUNCTION→ 生成FC 功能（无静态变量）
      • FUNCTION_BLOCK→ 生成FB 功能块（带静态变量、有记忆）
    • 块名称、IO 引脚、变量会自动解析生成，无需手动创建引脚。

  5. 导入完成校验回到【程序块】列表，能看到新生成的FC_Add，双击可打开查看 SCL 源码。

  6. 编译块（必做）选中该块 → 点击工具栏编译（灯泡图标），无报错代表导入成功。

四、第三步：在主程序 OB1 中调用该 SCL 块

OB1 是 S7-1200 主循环组织块，PLC 上电后循环执行，作为主函数。

方式 1：梯形图（LAD）调用（最常用，学员易理解）

  1. 双击打开OB1 (Main)，切换到梯形图视图。
  2. 在指令库 →程序控制中，直接拖拽FC_Add到网络段中。
  3. 分配变量 / 地址：
    • IN1、IN2：填写常量（如 10、20）或 PLC 变量（M、DB、I、Q）
    • OUT_RESULT：绑定输出变量（如DB1.DBD0、MW0）
  4. 示例接线逻辑：

    plaintext

    IN1 := 10 IN2 := 20 调用 FC_Add OUT_RESULT = 30

方式 2：SCL 语言调用（如果 OB1 也用 SCL）

若 OB1 切换为 SCL 编辑，调用语法：

scl

// OB1 主程序内调用外部导入的FC FC_Add( IN1 := 10, IN2 := 20, OUT_RESULT => MW0 );

五、第四步：下载程序到 PLC + 在线监控验证

  1. 编译整个项目（快捷键 Ctrl+B），确保无错误、无警告。
  2. 连接 PLC（以太网 / PN），点击在线 & 下载，将程序下载到 S7-1200。
  3. 进入在线监控：
    • 查看引脚数值变化，验证 SCL 逻辑正常执行。
    • 证明：外部 SCL 文件 → 导入成块 → 主程序调用 全流程生效。

六、补充：导入 FUNCTION_BLOCK（FB 块）示例

1. 外部 SCL 源码（FB 格式）

scl

FUNCTION_BLOCK FB_Count VAR Counter: Int; // 静态变量，断电保持状态 END_VAR VAR_INPUT Add_Pulse: Bool; END_VAR VAR_OUTPUT Count_Out: Int; END_VAR IF Add_Pulse THEN Counter := Counter + 1; END_IF; Count_Out := Counter; END_FUNCTION_BLOCK

同样改后缀为.scl，按上面步骤导入，会自动生成FB 功能块，调用方式和 FC 完全一致。

第三部分：Openness 开发环境配置（C# 上位机）
1. 软硬件环境要求（视频部分根据粉丝需要讲c#还是python调整 ）
  • TIA Portal 版本：V17（推荐，稳定支持.NET 4.8）或 V18/V19（支持.NET 6+）。
  • Visual Studio 版本：VS 2019（V17）或 VS 2022（V18/V19）。
  • .NET 框架：.NET Framework 4.8（V17）或.NET 6+（V18/V19）。
  • PLC 型号：西门子 S7-1200（需确保 CPU 固件版本与 TIA Portal 兼容）。
  • cursor 千问等编程，利用ai 参与工程设计和开发，
2. TIA Portal 权限配置
  1. 以管理员身份启动 TIA Portal。
  2. 依次点击【选项】→【设置】→【常规】→【专家设置】。
  3. 勾选【通过外部程序启用 TIA Portal 的访问】，点击【确定】后重启 TIA Portal。
3. Visual Studio 项目配置
  1. 创建 C# 控制台应用（.NET Framework 4.8）。
  2. 引用 Openness 核心 DLL（路径示例：C:\Program Files\Siemens\Automation\Portal V17\PublicAPI\V17）：
    • Siemens.Engineering.dll（核心 API）
    • Siemens.Engineering.HW.dll（硬件组态）
    • Siemens.Engineering.SW.dll（软件对象如程序块）
  3. 设置 DLL 属性：右键每个 DLL→【属性】→【复制到本地】设为False。
4. 操作系统权限与防火墙配置
  • 权限设置：
    • 开发时，Visual Studio 需以管理员身份运行（右键 VS 图标→【以管理员身份运行】）。
    • 编译后的 EXE 文件，右键→【属性】→【兼容性】→勾选【以管理员身份运行此程序】。
  • 防火墙配置：
    • 允许 TIA Portal 通过防火墙：控制面板→【Windows Defender 防火墙】→【允许应用通过防火墙】→找到Siemens.Automation.Portal.exe并勾选 “专用” 和 “公用” 网络。
    • 允许上位机程序通过防火墙：同上步骤，添加编译后的 EXE 文件。
第三部分：C# 上位机操作 S7-1200 示例（Openness）
功能：通过 Openness 连接 TIA Portal，读取 S7-1200 的程序块信息

csharp

using System; using Siemens.Engineering; using Siemens.Engineering.SW; class OpennessDemo { static void Main(string[] args) { // 1. 创建TIA Portal实例（无界面模式） using (var tiaPortal = new TiaPortal(TiaPortalMode.WithoutUserInterface)) { try { Console.WriteLine("正在连接TIA Portal..."); // 2. 打开现有项目（替换为你的TIA项目路径） var project = tiaPortal.LoadProject(@"C:\Siemens\Projects\S7-1200_Demo.ap17"); Console.WriteLine($"成功打开项目: {project.Name}"); // 3. 遍历项目中的设备，找到S7-1200 CPU foreach (var device in project.Devices) { if (device.Type.Contains("S7-1200")) { Console.WriteLine($"\n找到S7-1200 CPU: {device.Name}"); // 4. 获取CPU的程序块（OB、FB、FC等） var software = device.Software as PlcSoftware; if (software!= null) { Console.WriteLine("程序块列表:"); foreach (var block in software.Blocks) { Console.WriteLine($"类型: {block.GetType().Name}, 名称: {block.Name}"); } } break; } } } catch (Exception ex) { Console.WriteLine($"操作失败: {ex.Message}"); } } Console.WriteLine("\n按任意键退出..."); Console.ReadKey(); } }
代码说明
  1. TIA Portal 连接：通过TiaPortal类创建实例，支持有界面（WithUserInterface）或无界面模式。
  2. 项目操作：LoadProject打开现有项目，SaveProject保存修改，CreateNewProject创建新项目。
  3. 硬件与软件访问：通过Devices遍历设备，Software属性获取 PLC 程序块，支持读写变量、修改程序块逻辑等高级操作。
第四部分：常见问题与注意事项
  1. 版本兼容性：确保 TIA Portal 版本、.NET 框架、VS 版本严格匹配（参考本文第二部分第 1 点），否则会出现 DLL 加载失败。
  2. 权限问题：若提示 “无法访问 TIA Portal”，检查是否以管理员身份运行 TIA Portal 和 VS，以及 “专家设置” 中的外部访问权限是否开启。
  3. PLC 在线连接：若需通过 Openness 控制 PLC 在线（如下载程序、监控变量），需确保 TIA Portal 已通过以太网连接 S7-1200（IP 地址需在同一网段）。
http://www.jsqmd.com/news/968234/

相关文章：

  • 78系列三端稳压器深度解析：从参数解读到实战选型与散热设计
  • C# + VisionPro9.0 + 汇川PLC通过ModbusTCP硬触发工业相机实拍方案
  • 大语言模型能搞定AI虚拟细胞？
  • MuleSoft+LangChain企业AI集成实战：打通数据管道与大模型落地
  • 硬件工程师的伊斯坦布尔观察：从城市架构到消费电子市场的技术隐喻
  • 工程师思维觉醒：从理论焦虑到常识与推理的实战应用
  • 3步掌握VideoDownloadHelper：浏览器视频下载终极指南
  • AKShare深度解析：构建Python量化金融数据生态的5大核心技术
  • 写作压力小了！2026年好用AI论文网站榜单，免费生成高质初稿无忧
  • 单片机模块化编程实战：从Keil软仿真到工程架构设计
  • 【Java】String 全套高频面试题详解
  • 别再手动拼接字符串了！XXL-Job参数传递的3种优雅方案（附SpringBoot实战代码）
  • 技术博客创作指南：从获奖案例看高质量内容的价值与创作方法
  • EMS行业转型：从人力依赖到自动化与供应链韧性构建
  • 芯片测试基石：Open/Short测试原理、实践与陷阱全解析
  • OBS虚拟摄像头终极指南：如何在5分钟内让所有软件用上专业级视频特效
  • HarmonyOS原子化服务开发指南：免安装、跨设备流转与实战避坑
  • 嵌入式Linux开机自动登录root并启动应用：原理、配置与避坑指南
  • 梁灿彬广义相对论习题解答LaTeX源码包（XeLaTeX+VS Code一键配置）
  • 告别副本动画等待：FFXIV ACT CutsceneSkip插件终极指南
  • 好用还专业！AI论文写作工具2026最新测评与推荐
  • 轻松下载B站视频：从大会员4K到充电专属内容
  • 如何快速掌握AKShare：面向新手的完整Python财经数据接口指南
  • Android Studio本地化架构优化：分布式协作方案实现47%效率提升
  • caj2pdf终极指南：轻松实现CAJ转PDF的完整解决方案
  • 普通工程师的七年成长路：从零资源学习到项目驱动求职
  • U盘芯片揭秘：原片、白片、黑片如何影响数据安全与选购
  • KeyboardChatterBlocker：彻底终结键盘连击问题的终极免费解决方案
  • 10美元鼠标秒变苹果妙控板：Mac Mouse Fix如何彻底改变你的Mac鼠标体验
  • SD卡挂载成功却无法访问？从硬件到软件的完整排查与修复指南