Siemens S7コネクタ

概要

Siemens S7コネクタは、OPC UAや他のミドルウェアなしでSiemens S7シリーズPLCとの直接通信を可能にします。

コネクタタイプ:

• S7Reader - S7 PLCからデータを読み取る
• S7Writer - S7 PLCにデータを書き込む

サポートされているPLC:

• S7-300
• S7-400
• S7-1200
• S7-1500

基本設定

S7 Reader

{
  "type": "S7Reader",
  "config": {
    "endpoint": "192.168.0.1:102",
    "pollingRate": 1000,
    "rack": 0,
    "slot": 2
  },
  "variables": [
    {
      "key": "temperature",
      "dataType": "Real",
      "memoryArea": "DB",
      "blockNumber": 1,
      "startIdx": 0,
      "size": 4,
      "bitOrder": "BigEndian"
    },
    {
      "key": "counter",
      "dataType": "Dint",
      "memoryArea": "DB",
      "blockNumber": 1,
      "startIdx": 4,
      "size": 4,
      "bitOrder": "BigEndian"
    }
  ]
}

S7 Writer

{
  "type": "S7Writer",
  "config": {
    "endpoint": "192.168.0.1:102",
    "rack": 0,
    "slot": 2
  },
  "variables": [
    {
      "key": "setpoint",
      "dataType": "Real",
      "memoryArea": "DB",
      "blockNumber": 1,
      "startIdx": 100,
      "size": 4,
      "bitOrder": "BigEndian"
    }
  ]
}

設定パラメータ

エンドポイント

PLC IPアドレスとポート（デフォルトポートは102）：

{
  "endpoint": "192.168.0.1:102"
}

ラックとスロット

CPUモジュールの物理位置：

{
  "rack": 0,
  "slot": 2
}

一般的な設定:

• S7-300: rack=0、slot=2
• S7-400: rack=0、slot=2または3
• S7-1200: rack=0、slot=1
• S7-1500: rack=0、slot=1

ポーリングレート

リーダーのミリ秒単位の間隔：

{
  "pollingRate": 1000
}

メモリエリア

DB（データブロック）

構造化データの最も一般的なエリア：

{
  "key": "temperature",
  "dataType": "Real",
  "memoryArea": "DB",
  "blockNumber": 1,
  "startIdx": 0,
  "size": 4
}

どのDBかを指定するにはblockNumberが必要です。

M（メルカー/フラグ）

汎用メモリ：

{
  "key": "flag_value",
  "dataType": "Word",
  "memoryArea": "M",
  "startIdx": 0,
  "size": 2
}

I（入力）

物理入力信号（読み取り専用）：

{
  "key": "sensor_input",
  "dataType": "Bool",
  "memoryArea": "I",
  "startIdx": 0,
  "size": 1
}

Q（出力）

物理出力信号（読み取り/書き込み）：

{
  "key": "motor_output",
  "dataType": "Bool",
  "memoryArea": "Q",
  "startIdx": 0,
  "size": 1
}

C（カウンタ）

カウンタ値：

{
  "key": "production_count",
  "dataType": "Word",
  "memoryArea": "C",
  "startIdx": 0,
  "size": 2
}

データ型

Bool（1ビット）

ブール値：

{
  "dataType": "Bool",
  "size": 1
}

Byte（8ビット）

8ビット符号なし整数（0-255）：

{
  "dataType": "Byte",
  "size": 1
}

Word（16ビット）

16ビット符号なし整数（0-65535）：

{
  "dataType": "Word",
  "size": 2
}

Dword（32ビット）

32ビット符号なし整数：

{
  "dataType": "Dword",
  "size": 4
}

Int（16ビット符号付き）

16ビット符号付き整数（-32768から32767）：

{
  "dataType": "Int",
  "size": 2
}

Dint（32ビット符号付き）

32ビット符号付き整数：

{
  "dataType": "Dint",
  "size": 4
}

Real（32ビットfloat）

32ビット浮動小数点：

{
  "dataType": "Real",
  "size": 4
}

Char（8ビットASCII）

ASCII文字：

{
  "dataType": "Char",
  "size": 1
}

バイト順序

S7 PLCはデフォルトでBig Endianバイト順序を使用します：

{
  "bitOrder": "BigEndian"
}

変数構造

完全な変数定義：

{
  "key": "temperature",        // Meddleペイロードキー
  "dataType": "Real",          // S7データ型
  "memoryArea": "DB",          // メモリエリア
  "blockNumber": 1,            // DB番号（DBエリアの場合）
  "startIdx": 0,               // 開始バイトオフセット
  "size": 4,                   // バイト単位のサイズ
  "bitOrder": "BigEndian"      // バイト順序
}

一般的なユースケース

1. 生産監視

{
  "type": "S7Reader",
  "config": {
    "endpoint": "192.168.1.10:102",
    "pollingRate": 1000,
    "rack": 0,
    "slot": 2
  },
  "variables": [
    {
      "key": "machine_status",
      "dataType": "Word",
      "memoryArea": "DB",
      "blockNumber": 10,
      "startIdx": 0,
      "size": 2,
      "bitOrder": "BigEndian"
    },
    {
      "key": "production_count",
      "dataType": "Dint",
      "memoryArea": "DB",
      "blockNumber": 10,
      "startIdx": 2,
      "size": 4,
      "bitOrder": "BigEndian"
    },
    {
      "key": "cycle_time",
      "dataType": "Real",
      "memoryArea": "DB",
      "blockNumber": 10,
      "startIdx": 6,
      "size": 4,
      "bitOrder": "BigEndian"
    }
  ]
}

2. プロセス制御

{
  "type": "S7Writer",
  "config": {
    "endpoint": "192.168.1.10:102",
    "rack": 0,
    "slot": 2
  },
  "variables": [
    {
      "key": "temperature_setpoint",
      "dataType": "Real",
      "memoryArea": "DB",
      "blockNumber": 20,
      "startIdx": 0,
      "size": 4,
      "bitOrder": "BigEndian"
    },
    {
      "key": "enable_process",
      "dataType": "Bool",
      "memoryArea": "M",
      "startIdx": 0,
      "size": 1,
      "bitOrder": "BigEndian"
    }
  ]
}

3. デジタルI/O監視

{
  "type": "S7Reader",
  "config": {
    "endpoint": "192.168.1.10:102",
    "pollingRate": 500,
    "rack": 0,
    "slot": 2
  },
  "variables": [
    {
      "key": "emergency_stop",
      "dataType": "Bool",
      "memoryArea": "I",
      "startIdx": 0,
      "size": 1,
      "bitOrder": "BigEndian"
    },
    {
      "key": "motor_running",
      "dataType": "Bool",
      "memoryArea": "Q",
      "startIdx": 0,
      "size": 1,
      "bitOrder": "BigEndian"
    }
  ]
}

トラブルシューティング

接続失敗

解決策:

• PLC IPアドレスとポートを確認
• ネットワーク接続を確認: ping [plc-ip]
• PLCが外部接続を許可していることを確認（PLC設定を確認）
• ラックとスロット番号がPLC設定と一致することを確認
• ファイアウォールルールを確認（ポート102）

アクセス拒否

解決策:

• PLC保護設定を確認
• PLCでPUT/GET通信が有効になっていることを確認
• PLCにパスワード保護がないことを確認
• PLCがRUNモードであることを確認（一部の操作にはSTOPモードが必要）

誤ったデータ値

解決策:

• startIdx（バイトオフセット）を確認
• sizeがデータ型と一致することを確認
• DBエリアのblockNumberを確認
• bitOrderを確認（S7の場合はBigEndianである必要があります）
• TIA PortalまたはSTEP 7を使用してメモリレイアウトを確認

低速パフォーマンス

解決策:

• 頻度を減らすためにpollingRateを増やす
• 連続したメモリアドレスをグループ化
• 変数の数を減らす
• ネットワークレイテンシを確認

ベストプラクティス

1. データブロックを使用: より良い構造のためにDB内のデータを整理
2. メモリレイアウトを文書化: DBの構造のマップを保持
3. 連続アドレス: 散在した読み取りよりも効率的
4. STOPモード: 最初のテストにはより安全
5. データ型: PLC プログラムタイプと正確に一致

制限事項

注意

• 書き込み操作は完全にテストされていません - 本番環境では注意して使用
• 一部の高度なS7機能はサポートされていない可能性があります
• 最適化されたDBは特別な処理が必要な場合があります

関連コネクタ

• OPC UA - より広範なサポートを持つ代替
• Modbus - 代替産業プロトコル
• Filter - S7データをフィルタリング
• InfluxDB Writer - S7データを保存

追加リソース

• Siemens TIA Portal
• STEP 7