Chapter 12 S7 驱动专题

S7 是最早支持、也用得最多的驱动。它把西门子 PLC 的存储区（DB 块、M 区）映射成测点：地址写 DB200.100 这样的字符串，剩下的交给库。

用法三步，和别的驱动没有区别：

1. 配通道：XML 里写一个 driver="S7" 的 <Channel>，填 IP 与机架/槽位（见 12.1）；
2. 配测点：<Tag address="DB200.100.1" type="BIT">，地址是区域加偏移（见 12.2）；
3. 注册 builder.AddS7Support()（见 12.4）。

配套包：StdUnit.Tags.S7。

本系列文档只讲"怎么用、为什么这样设计、容易踩什么"。地址全表、类型全表、字段默认值请查 AI 参考手册 的 §5.1；两者冲突时以手册为准。

12.1 通道配置

<Project xmlns:s7="tags:s7"
         xsi:noNamespaceSchemaLocation="Schemas/tagsproject.xsd"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance">
  <Channel name="S7-1" driver="S7">
    <s7:IpAddr>192.168.10.2</s7:IpAddr>
    <s7:Rack>0</s7:Rack>
    <s7:Slot>1</s7:Slot>
    <s7:ConnectionType>3</s7:ConnectionType>
  </Channel>
</Project>

这四个字段的解析失败都会在加载期抛 TagsProjectXmlException，消息里带 Channel(通道名)，不会等到连接时才发现。

12.2 地址怎么写

S7 的地址语法是"区域 + 块号（可选）+ 偏移 + 位号（可选）"：

几个容易误解的地方：

• $$ 后面的数字是块内的绝对偏移，不是相对偏移。例如组合起始地址是 DB200.100，子测点写 $$100，它指向的仍是 DB200.100——$$ 只省掉"重复写区域与块号"，不改变偏移的算法。
• 组合的起始地址必须是绝对地址。$$ 的含义是"沿用上层"，而组合自身没有可沿用的上层。
• 子测点若写了绝对地址，必须与组合同区域同块号，否则加载期直接报错，并提示改用 $$。这是为了避免"看起来在同一个组合里、实际读到另一个块"的沉默错误。
• 位号支持 0~15：大于 7 的部分会被换算到下一个字节（8 表示下一个字节的第 0 位）。不要写超过 15 的值——库只把"除以 8 的余数"当作位号，更大的值（如 16）会静默落到和 8 相同的位置，读到的不是你写的那个位。

12.3 类型与端序

支持的 type：BIT、BYTE、INT16、UINT16、INT32、UINT32、INT64、UINT64、FLOAT、STR。占用的字节数由类型决定（BIT 与 BYTE 是 1 字节，INT16/UINT16 是 2 字节，INT32/UINT32/FLOAT 是 4 字节，INT64/UINT64 是 8 字节），不写 TagSize 时按类型自动补。

多字节类型必须写 endian="BigEndian"

这是本章最需要注意的一点。库的全局默认端序是 LittleEndian，而西门子 PLC 是大端，所以多字节类型（INT16、UINT16、INT32、UINT32、INT64、UINT64、FLOAT）请一律显式指定：

<Tag name="程序号" address="DB400.2" type="INT16" endian="BigEndian"></Tag>
<Tag name="最终扭矩" address="DB401.18" type="INT32" endian="BigEndian"></Tag>

漏写不会报错，只会得到字节颠倒的数值——这类错误在现场看起来像"PLC 数据不对"，在现场和电气工程师对点时很容易发现这种字节序的问题。BIT、BYTE、STR 不涉及多字节组装，写不写都一样。

端序的取值大小写敏感：BigEndian、LittleEndian，其它写法（如 bigendian）会在加载期报错。

字符串（STR）

西门子 PLC 中的字符串在其内存里是"2 个字节的头 + 内容"：头两个字节分别记录总容量与当前有效长度。所以测点必须额外写 maxlen（1~255），库据此把 TagSize 算成 2 + maxlen，并在组合初始化时把容量写进缓存头部。

<Tag name="拍照-请求-PN" address="$$108" type="STR" maxlen="16" />

不写 maxlen、或写成非正整数，都会在加载期抛 TagsProjectXmlException。

12.4 注册与运行

builder.AddS7Support();                   // 等价于手动注册Channel + TagCbntBuilder + DirectTagBuilder + XSD provider
builder.EnableXmlSchemaValidation();      // 可选：让 <s7:IpAddr> 等子元素有智能提示与加载期校验

想要更精细的控制，可以手动调用 AddS7Channel()、AddS7TagCbntBuilder()、AddS7DirectTagBuilder() 自由组合。

运行方式与其它驱动完全一致：

await ctrl.StartPollAsync(dir, root: null, hook: (proj, sp, ct) =>
{
    // 需要时在这里补逻辑组件
    return Task.CompletedTask;
});

什么时候该用 <TagCbnt>（组合）

S7 的读写是按"一段连续的字节"发出去的，所以组合在这里的收益很实在：把同一块区域里相邻的测点放进一个 <TagCbnt>，一轮就只发一次读/写请求，而不是每个测点各发一次。

<TagCbnt name="拍照请求" access="RO" address="DB200.100">
  <Tag name="拍照-请求-标志"   address="$$100.1" type="BIT" />                      <!-- 字节 100 的第 1 位 -->
  <Tag name="拍照-请求-料号"   address="$$102"   type="INT16" endian="BigEndian" />  <!-- 字节 102~103 -->
  <Tag name="拍照-请求-程序号" address="$$104"   type="INT32" endian="BigEndian" />  <!-- 字节 104~107 -->
  <Tag name="拍照-请求-PN"     address="$$108"   type="STR" maxlen="16" />           <!-- 字节 108~125 -->
</TagCbnt>

组合内部的字节缓存由库按各测点的偏移和长度自动排版（AutoLayout），你只需保证地址落在组合覆盖的范围里、且互相不重叠。上面这个组合覆盖了 DB200.100 到 DB200.125（共 26 字节，其中 STR 占 2 + 16），所以读一次就能拿到全部四个测点。

注意地址要与 PLC 侧的 DB 布局对齐：库不会替你做对齐填充，它完全按你写的偏移紧密排版。而西门子 PLC 的 DB 里，多字节变量通常要求偶数地址起始（INT16/INT32/REAL/STRING 都是如此），所以在 PLC 里定义变量时最好就按偶数地址排布，XML 里照抄即可。上面例子里 INT16 从 102 起、INT32 从 104 起、STRING 从 108 起，都是偶数；如果 PLC 侧实际偏移是奇数（例如 INT16 在 103），XML 里也必须写 103，否则读到的将是隔壁变量的字节。

S7 也支持直连测点（不在组合里的 <Tag>），适合"就一个孤立的点、不值得为它建组合"的场景；代价是每次都要单独发一次请求。

为了性能考虑，我们建议你尽量使用 <TagCbnt> 来组合测点，而不是把 <Tag> 直接套进 <TagGrp>。

12.5 它和其它驱动不一样的地方

最后一条带来的后果：S7 通道的读写实际占用线程，且同一通道上的读、写、断开是串行的（内部有互斥）。这一点在"一个入口里配了很多 S7 通道"时值得留意——入口之间是并行的，但每个通道内部不会并发。

12.6 排错清单