如何通过OPCUA将歌词写入到PLC中

有工控小伙伴们用PLC计时器来做歌词展示，对于新手可能是一个好的很好学习方法，但功能简单，不能随意更换歌词，而且更换起来工作量巨大。本文通过一则案例简述在PLC中如何实现按歌词时间更新歌词内容，学习本文对PLC的编程要求并不高，但是对C#要有一定功底。没事折腾点东西对提高编程能力有很大的帮助，实际项目中会用到很多知识点。

效果演示：

下图是根据歌词文件（以G.E.M.邓紫棋-喜欢你 (原唱- Beyond).lrc为例） ，将歌词按时间写入到PLC的DB块中，再由C#客户端读取PLC中的歌词，当然也可以将内容显示到HMI触摸屏上。

自动更新的歌词（一）

自动更新的歌词（二）

本案例核心知识点：

S7-1500内置OPCUA服务器S7-PLCSIM Advanced 仿真C# OpcUaHelperLRC 歌词解析。

编程思路：

首先读取LRC歌词文件后，将歌词字符串按正则表达式分割，写入到歌词字典中，然后定时对字典进行检索，将符合时间要求的歌词通过OPC 写入到PLC的DB块中，然后通过OPC订阅回调返回给客户端。

大致过程

OPC UA 服务器激活

OPC UA 服务器激活很简单，下图所示。然后再PLC中建一个DB块，再DB块中新建一个数据类型为WString的数据。WSTRING （宽字符串）的操作数用于在一个字符串中存储多个数据类型为 WCHAR 的 Unicode 字符。如果未指定长度，则字符串的长度为预置的 254 个字符。在一个字符串中，可使用操作系统支持的所有字符。这意味着也可在字符串中使用中文字符。

S7-1500中的 OPCUA服务器设置

也可以使用Simatic Net或第三方OPCUA服务器实现，如Kepware,实现途径稍有区别，不过内置的OPCUA服务器使用起来最方便。

S7-PLCSIM Advanced仿真：

与S7-PLCSIM 相比，S7-PLCSIM Advanced增强了通讯仿真能力，可通过虚拟网卡仿真OPC UA服务器，也可以与实体PLC或HMI通信，相当于软PLC，下表是S7-PLCSIM Advanced 通过不同的仿真方式能达到的通信能力，参照仿真软件的功能手册Function Manual）。当然有S7-1500 PLC实物的话可以不需要仿真。

S7-PLCSIM Advance仿真能力

选择仿真方式和填写Instance name之后就可以激活仿真，本案例使用的是S7-PLCSIM Advance V2.0 SP1如下图：

S7-PLCSIM Advance 仿真

OpcUaHelper读写与订阅

OPC UA（Unified Architecture，统一架构）是下一代的OPC 标准，提供了一个完整的，安全的和可靠的跨平台架构。OpcUaHelper是一个OPC UA客户端组件，是opc ua的二次扩展类，可方便地读写和浏览节点，并实现一个节点浏览器。该组件可以从NuGet包管理器中获得，使用起来简单方便。本案例使用的是VS2019。

NuGet包管理器中搜索OpcUaHelper

OpcUaHelper使用：指定一个OPCUA服务器地址，实例化一个客户端OpcUaClient类opcUaClient，创建一个或多个OPC节点，然后链接服务器opcUaClient.ConnectServer()，添加订阅opcUaClient.AddSubscription()和订阅回调事件SubCallBack()；按需求向节点写入数据 opcUaClient.WriteNode(）。

LRC 歌词格式解析

LRC歌词格式比较简单，在每一行内容中，方括号之间存放歌词时间，之后的存放歌词内容，如下图。

LRC格式歌词

将歌词字符串从文件读取后（使用System.IO.File.ReadAllLines方法），将每一行按正则表达式Regex 分割，然后将歌词时间由string转换成double型，写入到歌词SortedDictionary<Double, string>字典中。如下图。

歌词字典

最后每隔一段时间对字典检索，当字典中的key（歌词时间）大于歌曲流逝时间，则将对应的value（歌词内容）提取出来，写入到OPCUA服务器中。

至此，C#客户端编程完毕，调试运行即可。篇幅有限，不方便对程序的每步讲解，如果需要完整源码的可以到我的网盘下载，文章最后给出一个扩展链接，密码0cth 。

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PLC编程100例之喷泉控制系统

有趣的喷泉

【控制要求】

按下喷泉启动开关后，喷泉工作指示灯一直保持亮的状态。

在喷泉工作指示灯亮 2 秒后，循环执行下面动作：中央喷水灯Ð中央喷水阀Ð环状灯Ð环状喷水阀每个动作持续时间为 2 秒。

【元件说明】

【控制程序】

【程序说明】

当按下启动开关时，X0=On，Y0 线圈导通，工作指示灯点亮。利用 Y0=On 作为第一个定时器 T0 执行的条件，2 秒定时时间到达后，T0 由 Off→On 变化，[SET Y1]指令执行，Y1=On， 中央喷水灯打开。因工作指示灯工作过程中一直为亮，所以在 T0 由 Off→On 变化时，只去做[SET Y1]的动作，而不去做[RST Y0]的动作。同样，用 Y1=On 作为第二个定时器指令 T1 执行的条件，用 Y2=On 作为第三个定时器指令T2 执行的条件，用 Y3=On 作为第四个定时器指令 T3 执行的条件，保证 Y1~Y4 的顺序动作。中央喷水灯、喷水阀、环状喷水灯、环状喷水阀需要顺序动作，所以在 T1、T2、T3 由 Off→On 变化时，“SET”下次动做的同时，还需去做“RST”本次的动作。用 Y1、Y2、Y3、 Y4的常闭接点来关断定时器，确保本次动作执行时，其前一个动作的定时器被关闭。 最后一个动作完成后，T4 的上升沿“RST”本次动作后，同时去“SET”第一个动作 Y1，开始第二轮的循环。X0=Off，Y0 变为 Off，工作指示灯熄灭，同时 ZRST 指令执行，Y1、Y2、Y3、Y4 被复位， 所有的阀门、喷水池灯立即停止工作。

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