西门子 PLC 通讯（一）：数据在 DB 块里怎么存

研究上位机通讯时派生出来的支线：用 S7 协议读 PLC，本质上是「从 DB10 的第 26 个字节开始读 n 个字节」，读回来的是一串原始字节，怎么解释全靠自己。所以要先搞清楚每种类型在 DB 块里的样子。

先关掉「优化的块访问」

S7-1200 / 1500 新建的 DB 块默认勾选了优化的块访问，这时变量没有固定的偏移地址（DB 编辑器里看不到「偏移量」一列），PLC 自己安排存储位置，外部只能按符号名访问（OPC UA 之类）。

S7.Net 这类走 PUT/GET 的库只能按绝对地址读写，所以要：DB 块右键 → 属性 → 常规 → 属性 → 取消勾选「优化的块访问」，然后编译。之后 DB 编辑器里会出现「偏移量」一列，下面说的地址都以它为准。

S7-300 / 400 / 1200 / 1500 里，String 其实是一个字符数组，前面加两个字节的头：

头部占了 2 字节，整个 String 最多 256 字节，所以字符最多 254 个。

声明两个变量看看偏移：

所以读一个 String，正确的做法是先读第 1 个字节拿到实际长度 n，再从第 2 个字节开始读 n 个字节。直接读满 254 个字节，后面会带上上次留下的旧字符。

String 里的字符按单字节处理，写中文会乱码，要中文就用 WString。

WString 是宽字符（WChar）数组，每个字符 2 字节，用 UTF-16 编码，可以存中文。结构和 String 类似，只是每一项都变成了 2 字节：

声明两个变量看看偏移：

长度最大可以声明到 16382。

	最大长度	实际长度	哇	哈
值	254	2	U+54C7	U+54C8
内存里的字节	`00 FE`	`00 02`	`54 C7`	`54 C8`

西门子 PLC 是大端存储：数据的高位放在低地址。比如最大长度 254（0x00FE），高位 00 在 DBB282，低位 FE 在 DBB283。字符也一样，「哇」的 54 在前、C7 在后。

C# 的 Encoding.Unicode 是小端，会得到 C7 54，所以和 PLC 交换 WString 时必须用 Encoding.BigEndianUnicode。编码的细节见字符编码：ASCII、GBK 与 Unicode。

几个容易踩的点：

大端字节序：西门子 PLC 是大端（高字节在前），x86 的 PC 是小端。Int 100 在 PLC 里是 00 64，PC 上直接 BitConverter.ToInt16 会得到 0x6400 = 25600。S7.Net 内部已经帮你翻转了，自己解析原始字节时要注意。
Word 和 Int 是同样的 2 个字节，区别只在怎么解释最高位：FF FF 当 Word 是 65535，当 Int 是 -1。原理见原码、反码和补码。
Real 是浮点数：4 个字节按 IEEE 754 解释，不能当成整数读。见浮点数是怎么存的。
偶数对齐：非优化 DB 里，Bool 和 Byte 之后的 Word / Int / Real 等会从偶数字节开始，中间会空出一个字节。所以地址一定以 DB 编辑器里的「偏移量」为准，不要自己累加。

Struct 和数组：Struct 内部按上面的规则依次排列，整体也从偶数字节开始；Bool 数组按位紧密排列。要批量读一整段，可以按偏移一次读出一大块字节，再在 C# 里按偏移切开解析，比一个一个变量读快得多（每次读写都是一次网络往返）。
S7.Net 的 ReadClass / ReadStruct：定义一个字段顺序、类型和 DB 完全一致的 C# 类，可以一次读出整个 DB。字段对不齐时会错位，所以前提是 DB 结构稳定，而且不含 String。
时间类型：Time 是 4 字节的毫秒数（DInt）；Date 是 2 字节，表示从 1990-01-01 起的天数；DTL 是 12 字节的结构体（年 2 字节，月、日、星期、时、分、秒各 1 字节，纳秒 4 字节）。

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