Siemens S7
按地址通过 S7comm，或按变量名通过 S7CommPlus 连接 Siemens S7 PLC：“访问”字段、机架和槽位、存储区、定型的字节/位寻址、变量名、HMI 设置，以及那些原生数据类型。
Siemens S7 驱动通过 S7comm 和 Siemens S7 PLC 对话，也就是承载在 ISO-on-TCP 上的那个经典 Step 7 协议。它用的是绝对寻址，即存储区、数据块号、字节和位，所以不需要从工程项目里导出任何符号表就能工作。在 Connector 里的 Siemens S7 驱动下面添加一台设备，把下面这些字段填上；面板只显示这个协议用得到的那些字段。
以上是按地址访问。每台设备选择自己的访问方式：上面说的按地址，或者按名称，走 S7CommPlus，也就是 TIA Portal 和 Siemens HMI 使用的协议；按名称时，每个点位按 TIA Portal 的写法写出它的变量，类型由 CPU 告知。
访问
| 方面 | 按地址 | 按名称 |
|---|---|---|
| 协议 | ISO-on-TCP 上的 S7comm，端口 102 | ISO-on-TCP 中 TLS 1.3 上的 S7CommPlus，端口 102 |
| CPU | S7-300、S7-400、S7-1200、S7-1500 | 固件 V2.9 或更新的 S7-1500、固件 V4.5 或更新的 S7-1200，并且在 TIA Portal V17 或更新版本中组态 |
| 设备的字段 | 主机、机架 / 槽位 | 主机、用户名和密码，两者都可不填 |
| 点位写的是什么 | 存储区、DB 号、字节和位，以及它的数据类型 | 变量的名称，例如 GanterOpt.Real_；类型由 CPU 告知 |
| CPU 这边 | 允许 PUT/GET，并且数据块不用优化访问（准备 CPU） | 什么都不用改：优化的数据块也能读，也不需要 PUT/GET |
| 设备发现 | 没有 | CPU 的变量（设备发现） |
现在新建的设备从按名称开始。在有这个选项之前保存的设备，照旧按地址读取。切换访问方式时，点位的定型地址和变量名都会保留，所以切回去时一切都在原处。按名称时，设备标题显示的端点不带机架和槽位，例如 s7://192.168.0.2?access=name。不响应按名称访问的 CPU，会在设备页面上说明这一点（没有按名称访问的 CPU）。
连接
| 字段 | 含义 | 默认值 |
|---|---|---|
| 主机 | CPU（或者挡在它前面的那块 CP 模块）的 IP 地址或主机名。 | 空 |
| 访问 | 按地址或按名称（访问）。 | 按名称 |
| 机架 / 槽位 | 仅按地址时。CPU 的机架号和槽位号，按 Siemens 硬件组态里配置的填。同一行上两个数字框：先机架，后槽位。 | 0 / 0 |
| 用户名 / 密码 | 仅按名称时，两者都可不填：密码是 CPU 保护的密码，在它的访问级别要求时填写；用户名只用于管理用户的 CPU。在这台电脑上受保护地保存。 | 空 |
| 轮询间隔（ms） | 整台设备的读取周期，供没有自己另作规定的点位使用。 | 1000 |
TCP 端口固定为 102（ISO-on-TCP），所以没有端口字段。设备标题栏显示拼好的 endpoint，例如 s7://192.168.0.2:0:1（主机、机架、槽位）。
机架和槽位必须和硬件对上：S7-1200 和 S7-1500 的 CPU 在机架 0、槽位 0 或 1 上应答；典型的 S7-300 CPU 坐在机架 0、槽位 2；S7-400 的机架随组态而变。槽位填错会让连接失败，而不是读到错的数据。
每个点位都可以设自己的轮询间隔（ms）；点位填 0 就退回设备的间隔。
按名称读取
按名称读取的设备，其点位在“信号源”卡片的变量名字段里按 TIA Portal 的写法写出变量：数据块和变量，成员前面加点，数组元素放在方括号里。TIA Portal 的双引号可以照样输入（"GanterOpt".Real_），会被去掉。
| TIA Portal 中的变量 | 变量名 |
|---|---|
数据块 GanterOpt 中的 Real_ |
GanterOpt.Real_ |
UDT 实例 Udt_ 的 Valor |
GanterOpt.Udt_.Valor |
数组 Vetor 的元素 0 |
GanterOpt.Vetor[0] |
DTL DataHora |
GanterOpt.DataHora：一个点位，一个日期时间 |
不用填存储区、DB 号或字节：变量在哪里、是什么类型，都由 CPU 告知，驱动把它读成点位的数据类型：
| CPU 中的类型 | 数据类型 | 说明 |
|---|---|---|
| Bool | Boolean | |
| Byte、USInt；SInt | Byte；SByte | 无符号；有符号 |
| Word、UInt；Int | UInt16；Int16 | 无符号；有符号 |
| DWord、UDInt；DInt | UInt32；Int32 | 无符号；有符号 |
| LWord、ULInt；LInt | UInt64；Int64 | 全部 64 位，精确 |
| Real；LReal | Float；Double | |
| Char、String | String | Windows-1252，和按地址时一样 |
| WChar、WString | String | UTF-16，任何文字 |
| Time、S5Time | Int32 | 毫秒 |
| LTime | Int64 | 纳秒 |
| Time_Of_Day | UInt32 | 从午夜起的毫秒数，小于 24 h |
| Date、Date_And_Time、DTL、LDT | DateTime | 仅日期；日期和时间 |
设备发现给每个点位带上它的变量的数据类型和单位（ms、ns）。手工建的点位用您选的数据类型，CPU 的值会换算成它。
String 或 WString 按块中声明的长度整体写入，驱动在第一次写入前从变量读出这个长度：更长的文本会连同两个长度一起被拒绝，什么也不发送；String 拒绝 Windows-1252 以外的字符。DTL 作为一个日期时间整体读写；它的八个字段从不单独提供，因为单独写一个字段会接受任何值（包括月份 90）。超出类型范围的值（24 h 或以上的 Time_Of_Day，给 Int 的 40000）会连同范围一起被拒绝，什么也不发送。CPU 里没有的名称就是这个点位的错误，并会这样说明；单独写出 DTL 的某个字段，会得到改写 DTL 本身的建议。
HMI 设置
TIA Portal 为数据块的每个变量保存三项设置，在块的列里。站点像 Siemens 自己的 HMI 和 OPC UA 服务器一样遵守它们，不管 CPU 放行什么：
| TIA Portal 中的设置 | 未勾选时 |
|---|---|
| Accessible from HMI/OPC UA/Web API | 这个变量既不读也不写：点位的错误会写出这项设置的名称，设备发现也不列出它。 |
| Visible in HMI engineering | 设备发现不列出这个变量；手工写出它的点位照常读取。 |
| Writable from HMI/OPC UA/Web API | 这个变量只读：写入会被拒绝并写出这项设置的名称，点位的访问提供只读并说明原因，设备发现把它作为只读提供。 |
没有按名称访问的 CPU
接受连接却不响应按名称访问的 CPU（固件 V2.9 之前的 S7-1500、V4.5 之前的 S7-1200、在 V17 之前的 TIA Portal 中组态的项目，或只会 S7comm 的 CPU）会让设备保持离线。设备页面用一条提示代替错误来说明这一点：CPU 需要什么，TIA Portal 在哪里显示固件（CPU 正在运行的在 Online & diagnostics，项目写的版本在 CPU 属性的 General > Catalog information），以及三条出路：
- 升级 CPU 固件，在 TIA Portal 项目中为 CPU 设置相同的版本，并下载硬件组态。只升级固件是不够的。
- 把访问设为按地址，允许 PUT/GET，并让数据块不用优化访问（准备 CPU）。
- 通过 CPU 自己的 OPC UA 服务器（S7-1500，或固件 V4.4 起的 S7-1200）用 OPC UA 驱动读取。
设备的每个点位在自己的页面上也带着同一条提示，CPU 一按名称响应，提示就自动消失。诊断日志和智能体在设备的错误里读到同样的步骤。
准备 CPU
这一节讲的是按地址访问；按名称读取的设备一项设置都不需要。
S7-1200 或 S7-1500 只有在它自己的两项设置都到位时，才响应 S7comm 的绝对寻址。两项都在 TIA Portal 中设置，并下载到 CPU。S7-300 或 S7-400 两项都不需要。
| 设置 | 在 TIA Portal 中的位置 | 没有它时 |
|---|---|---|
| 勾选 Permit access with PUT/GET communication from remote partner | 打开 CPU 的设备组态，选中该 CPU，然后打开 Properties > General > Protection & Security > Connection mechanisms。下载硬件组态（Download to device > Hardware configuration）：只下载程序不会带上它。 | CPU 接受连接，但拒绝每一次读和写。设备保持连接，它的点位读作质量不可用。 |
| 在工作站读取的每一个数据块上，取消勾选 Optimized block access | 在项目树的 Program blocks 下右键单击该数据块，然后打开 Properties > General > Attributes。编译该块并下载。之后该块的 Offset 列会显示每个变量的起始位置，也就是点位的起始字节要填的值。 | CPU 不按地址提供该块的任何字节。它的点位读作质量不可用，设备的其他点位照常读取。 |
更改 Optimized block access 会在下载时重新初始化该数据块：其变量回到起始值。标志位存储区（M）、输入（I）和输出（Q）始终可以寻址，无需更改。必须保持优化的数据块可以换一种方式读取：由 PLC 程序把工作站要读的值复制到一个未优化的数据块或标志位存储区，点位指向那里；或者由工作站通过 PLC 自带的 OPC UA 服务器（S7-1500；固件 4.4 起的 S7-1200），用 OPC UA 驱动来读。
当 CPU 因为其中任何一项设置而拒绝时，设备页面会用一条提示说明是哪一项，并附上这些步骤；CPU 一接受，这条提示就会自行消失。对于数据块，提示会列出该块以及因此读不到值的点位。诊断日志和代理读到的是同样的步骤。CPU 中没有的数据块，以及超出数据块末尾的地址，会在指向它们的点位上照实说明。
寻址
这一节和后面两节（数据类型、写入）讲的是按地址访问；按名称访问见按名称读取。
S7 点位是靠定型字段寻址的，不是靠一串自由文本。面板把它们放在点位的“信号源”卡片里：
| 字段 | 含义 | 接受的取值 | 默认值 |
|---|---|---|---|
| 存储区 | 要读的存储区。 | DataBlock、Merker、ProcessInput、ProcessOutput、Timer、Counter |
DataBlock |
| DB 编号 | 哪一个数据块，只在“区域”是 DataBlock 时显示。 |
0 及以上 | 1 |
| 起始字节 | 值在这个区域里从哪个字节偏移开始。在 Timer 和 Counter 区域里，这个框改标为定时器编号或计数器编号，问的是那个定时器或计数器的编号。 |
0 及以上 | 0 |
| 位号（0–7） | 起始字节里的位位置。只对布尔点位显示。 | 0–7 | 0 |
| 最大长度（留空为 254） | 一个 S7 STRING 或 WSTRING 声明的最大长度，按字符计。只对 Timer 和 Counter 之外的文本点位显示。 |
STRING 为 1–254，WSTRING 为 1–16382，或留空 | 留空 |
| PLC 中的字符串类型 | 文本在块里声明的类型，与长度并列：STRING（每个字符一个字节，Windows-1252）或 WSTRING（每个字符两个字节，UTF-16，任何文字都能容纳）。只在显示最大长度的地方显示。 |
STRING、WSTRING |
STRING |
这些区域对应到 Siemens 常用的记法：Merker 是标志位存储区（M），ProcessInput 是过程映像输入（I/E），ProcessOutput 是过程映像输出（Q/A），Timer/Counter 是 S7-300 和 S7-400 CPU 的定时器和计数器区。定时器和计数器按编号寻址，不按字节：Timer 填编号 5 读的是 T5，Counter 填编号 3 读的是 C3。把经典的绝对地址翻过来是这样：
| 经典地址 | 数据类型 | 要填的字段 |
|---|---|---|
存着 REAL 的 DB5.DBD12 |
Float | 区域 DataBlock，DB 号 5，起始字节 12 |
DB1.DBX3.4 |
Boolean | 区域 DataBlock，DB 号 1，起始字节 3，位 4 |
存着 INT 的 DB2.DBW20 |
Int16 | 区域 DataBlock，DB 号 2，起始字节 20 |
MW10 |
Int16 | 区域 Merker，起始字节 10 |
M10.3 |
Boolean | 区域 Merker，起始字节 10，位 3 |
IB2 |
Byte | 区域 ProcessInput，起始字节 2 |
Q4.1 |
Boolean | 区域 ProcessOutput，起始字节 4，位 1 |
T5 |
Int16 | 区域 Timer，定时器号 5 |
C3 |
Int16 | 区域 Counter，计数器号 3 |
布尔点位在总线上恰好读写一个位；它绝不会把周围那个字节重写一遍。其余每一种类型都从起始字节开始按字节寻址，宽度就是它数据类型的确切宽度。“信号源”卡片里那行只读的源地址（总线）会随着你编辑显示拼好的地址。
数据类型
点位的数据类型决定总线上那个 S7 原生类型。十三种 S7 原生宽度全都可用：
| 数据类型 | S7 类型 | 总线上的大小 |
|---|---|---|
| Boolean | BOOL | 1 位 |
| SByte | SINT | 1 字节 |
| Byte | USINT | 1 字节 |
| Int16 | INT | 2 字节 |
| UInt16 | UINT | 2 字节 |
| Int32 | DINT | 4 字节 |
| UInt32 | UDINT | 4 字节 |
| Int64 | LINT | 8 字节 |
| UInt64 | ULINT | 8 字节 |
| Float | REAL | 4 字节 |
| Double | LREAL | 8 字节 |
| String | STRING 或 WSTRING | 最大长度 + 2 字节（STRING），最大长度 × 2 + 4 字节（WSTRING） |
| DateTime | DTL | 12 字节 |
多字节的值自动采用 S7 原生的大端字节序；没有字节序选项，因为根本用不着。
文本点位读的是标准的 S7 STRING 布局：一个字节的声明最大长度，一个字节的当前长度，然后是字符，每个字符一个字节，采用 Windows-1252，也就是 TIA Portal 和 Siemens HMI 显示 STRING 时用的代码页。所以工作站写入的内容就是 TIA Portal 和 HMI 显示的内容（"Peça 12" 仍是 "Peça 12"），工作站读回来的也一样。最大长度按字符数计，必须和块里的 STRING 声明对上（留空表示 S7 的最大值 254）；驱动每次读传输的是最大长度 + 2 个字节。日期时间点位映射到 S7-1200/1500 系列的 DTL 结构（从年一直到纳秒）；较老的 8 字节 DATE_AND_TIME 不提供。
PLC 中的字符串类型为 WSTRING 的文本点位改读 S7 WSTRING 布局：一个字的声明最大长度，一个字的当前长度，然后是字符，每个字符两个字节，采用 UTF-16，所以任何文字都能容纳（"中" 写进去，读回来仍是 "中"）。最大长度仍按字符数计，从 1 到 16382，必须和块里的 WString 声明对上（留空表示 254，即 TIA Portal 给不带长度声明的 WString 的长度）；驱动每次读传输的是最大长度 × 2 + 4 个字节。S7comm 无法从 CPU 读出类型，所以它必须和变量一致：对着 WString 变量却仍设为 STRING 的点位，会按错误的布局读写。这个字段出现之前保存的点位都是 STRING。
写入
访问为读写或只写的点位可以被写。写入寻的是和读一样的区域、字节和位：布尔写入置它那一个位，其余一切都写它类型确切的那些字节。新点位一开始是只读。
文本写入如果需要的字节数超过最大长度，就会被拒绝，什么也不会发送，绝不会被截短到合适的大小：诊断日志和智能体读到的是，例如 "The DB1 byte 44 write was not sent: the text takes 21 bytes, and the STRING holds 20."。长度正好等于最大长度的文本会被完整写入。
含有 Windows-1252 之外字符（例如汉字）的文本写入也会这样被拒绝，绝不会用问号代替该字符写进去：诊断日志和智能体读到的是，例如 "The DB1 byte 44 write was not sent: the STRING holds Windows-1252 characters only, and '中' (U+4E2D) is not one of them; it fits once the tag's text type in the PLC and the PLC variable are both WSTRING."。点位的面板会用工作站的语言给出同样的原因。
要写这样的文本，请在块里把变量声明为 WString，并把点位的PLC 中的字符串类型设为 WSTRING。WSTRING 每个字符按两个字节计，所以超过其最大长度的文本同样会被拒绝，什么也不会发送：例如 "The DB1 byte 94 write was not sent: the text takes 42 bytes, and the WSTRING holds 40 (20 characters of two bytes)."。
设备发现
按名称读取的 CPU 会列出它的变量；S7comm 什么都不列，广播也找不到 CPU。在驱动页面上，扫描范围卡片里的要扫描的 CPU指定是哪台 CPU：本驱动下按名称读取其 CPU 的一台 Siemens 设备（在这台设备的主机上扫描，并用它的密码登录，受密码保护的 CPU 就是这样列出变量的），或者在此输入的地址，CPU 的地址填在 CPU 地址里。
发现设备把这台 CPU 作为一台设备提供，变量作为点位：提供的是 CPU 标为可从 HMI 访问且可见的变量，全部已勾选，带着 CPU 告知的类型，CPU 标为不可从 HMI 写入的是只读。列表是按每个名称的路径排成的树：数据块，然后是每个结构体或 UDT 实例和每个数组，然后是变量，每个以名称中不与其他变量重复的最短结尾命名（Real_、Valor、Vetor[0]）。勾选一个分支会勾选或取消勾选它下面的全部内容，分支上显示它的变量中有几个已勾选；一个 DTL 就是一个变量。添加设备用勾选的点位新建一台按名称读取的设备。
本站点已有 Siemens 设备按名称读取的 CPU，不管扫描是怎么指定的，就是那台设备：扫描用那台设备的密码登录，添加所选点位添加它还没有点位的变量。在按名称读取的设备页面上，点位卡片里的发现点位用同样的树只对这台设备做同样的事（见设备发现）。按地址读取的设备不提供发现点位：它的点位请手工添加。
需要知道的事
- 定时器和计数器区只存在于 S7-300 和 S7-400 的 CPU 上。S7-1200 没有这两个区，S7-1500 即使允许了 PUT/GET，也会以“Address out of range”拒绝通过 S7comm 读写这两个区；这时请在 PLC 程序里把定时器或计数器的值复制到一个数据块或标志位存储区，再从那里读。在有这两个区的 CPU 上，它们按编号寻址，不按字节偏移：那个框问的是定时器或计数器本身（T0、T1、T2 和 C0、C1、C2）。每个值是一个 16 位字，所以要配 Int16；更宽或更窄的数据类型会被拒绝，点位名写进诊断日志，而这台设备其他的点位照读不误。
- 一台够不着的 PLC 在启动时不花什么代价：设备在后台一直重试，在连接接上之前它的点位读作质量不可用。
- 设备上线之后被拔掉的线缆，在下一次读取时被发现：设备转为离线，它的点位转为质量不可用，等网络回来它自己重新连上。CPU 拒绝的一个地址不会造成这种局面，所以一个打错的点位绝不会把这台设备其余部分一起拖垮。读取时发现链路已断的点位，用工作站的语言说明与设备的连接已断开，Sharp7 的原话留在事件页面。