这个过程通常不是服务器与PLC直接“对话”，而是通过一个或多个中间环节和协议转换来实现的，下面我将从原理、常见协议、实现方式和技术架构几个方面详细解释。
PLC是为工业现场控制而设计的，它使用专用的工业协议（如西门子的S7协议、三菱的MC协议等），而服务器（通常是云服务器或本地服务器）运行的是通用操作系统（如Windows/Linux），使用通用的IT协议（如HTTP、MQTT）。
通信的关键在于建立一个“桥梁” ，这个桥梁能够：
1、理解PLC的工业协议，从PLC中读取数据（如寄存器、线圈状态）或写入数据。
2、将数据转换为IT世界能理解的格式和协议，并发送给服务器。
我们可以将协议分为两大类：OT侧协议（靠近PLC）和IT侧协议（靠近服务器）。
这些是PLC原生支持或最常使用的工业现场总线协议和工业以太网协议。
Modbus 最经典、最通用的协议，包括Modbus RTU（串行）和Modbus TCP（以太网），几乎所有品牌的PLC都支持，是事实上的工业标准。
西门子S7协议 西门子S7-200/300/400/1200/1500系列PLC使用的专属协议。
OPC UA 现代工业通信的“万能钥匙”，它不再是某个厂家的专属协议，而是一个独立于平台、安全、可靠的标准化数据交换架构。它正逐渐成为服务器与PLC通信的首选标准方案。
三菱MC协议 三菱PLC的专属协议。
欧姆龙FINS协议 欧姆龙PLC的专属协议。
PROFIBUS, PROFINET, EtherNet/IP, CC-Link等 这些是实时性要求更高的现场总线或工业以太网协议，通常用于PLC与远程IO、驱动器等设备通信，服务器一般通过网关或OPC UA来访问这些网络。
这些是服务器端更擅长处理的通用网络协议。
OPC UA 同样属于此类，服务器可以直接作为OPC UA客户端，从作为OPC UA服务器的设备或网关读取数据。
MQTT 物联网领域最流行的轻量级发布/订阅协议，特别适合网络带宽有限或不稳定的场景（如无线网络），以及将大量设备数据上报到云平台。
HTTP/HTTPS RESTful API Web服务的标准，服务器可以提供REST API接口，由数据采集网关通过HTTP POST/PUT请求将数据上报，这种方式与现代微服务架构集成非常简单。
AMQP 另一个强大的企业级消息队列协议，功能比MQTT更复杂，适合需要高可靠性的金融、企业级应用。
根据项目需求和预算，主要有以下几种实现架构：
方式一：通过工业网关（最常用、最灵活的方案）
这是目前最主流的解决方案，尤其适用于将老旧设备或不同品牌的PLC连接到云平台或本地服务器。
架构流程：
PLC -> (工业协议) ->工业智能网关 -> (IT协议) ->服务器
工作流程：
1、网关通过网口、串口等物理方式连接到PLC。
2、 在网关中配置要采集的PLC的IP地址、协议类型（如Modbus TCP）、寄存器地址（如保持寄存器40001）。
3、 在网关中配置目标服务器的地址和通信协议（如MQTT主题或HTTP API URL）。
4、 网关作为协议转换器，定时从PLC读取数据，然后将数据打包成JSON、XML等格式，通过MQTT或HTTP发送到服务器。
5、 服务器上的应用程序（如用Java、Python、Node.js编写）订阅MQTT主题或接收HTTP请求，解析数据并存入数据库（如MySQL, InfluxDB, TimescaleDB）或进行实时处理。
优点：
解耦 将复杂的工业协议解析工作从服务器剥离，网关专司其职。
安全 网关可以作为网络隔离的屏障，防止外部网络直接访问敏感的工业控制网络。
灵活 一个网关可以连接多个PLC，支持多种协议转换。
方式二：服务器直接连接（需要协议库/DLL）
这种方式要求服务器运行在工业现场网络内，并且需要有能够解析PLC专用协议的软件库。
架构流程：
PLC -> (工业协议) ->服务器（运行特定驱动/库）
实现方法：
使用第三方商业或开源的通信库，在C#程序中使用S7NetPlus库（开源）与西门子S7-1500通信；使用node-opcua库与OPC UA服务器通信；使用pymodbus库与支持Modbus的PLC通信。
调用PLC厂家提供的官方通信组件（如西门子的S7.NET，三菱的ActUtlType库）。
优点：
延迟低 没有中间环节，通信更直接。
成本可能更低 省去了网关硬件。
缺点：
开发复杂 开发者需要深入了解各种协议的细节。
稳定性与维护 协议解析的稳定性和可靠性由自己负责。
网络安全隐患 服务器直接暴露在工业网络中。
方式三：使用OPC UA架构（现代推荐方案）
如果PLC或现场设备本身支持OPC UA服务器功能（现代高端PLC通常都支持），或者现场有独立的OPC UA服务器软件（如Kepware, Matrikon），那么架构会变得非常清晰。
架构流程：
PLC -> (原生协议，如S7) ->OPC UA服务器 -> (OPC UA协议) ->服务器（作为OPC UA客户端）
工作流程：
1、 OPC UA服务器软件负责与底层各种品牌、各种协议的PLC通信，将它们的数据统一暴露为标准的OPC UA信息模型。
2、 你的服务器程序（OPC UA客户端）只需要使用一个统一的OPC UA客户端库，就可以连接到这个OPC UA服务器，浏览数据地址空间，并订阅或读取所需的数据。
优点：
标准化 使用统一的OPC UA接口，无需关心底层五花八门的PLC协议。
安全 OPC UA内置了完整的安全机制（加密、签名、认证）。
信息丰富 不仅能传输数据值，还能传输数据类型、描述等元数据。
对于一个新项目，典型的实施步骤如下：
1、调研PLC型号与协议： 确认你的PLC型号和它支持的通信协议（Modbus TCP? S7? OPC UA?）。
2、选择网络架构： 决定服务器是在现场局域网还是远程云端，这直接影响你是选择直接连接还是网关方案。
3、选择技术方案：
多数场景（尤其远程/多品牌）PLC + 工业智能网关 + MQTT/HTTP + 云服务器。
现场局域网，PLC支持OPC UAPLC（作为OPC UA服务器） + 服务器（作为OPC UA客户端）。
现场局域网，简单需求/快速验证服务器 + 开源协议库（如pymodbus）直接连接PLC。
4、开发数据采集端： 无论是网关配置，还是用高级语言编写采集程序，实现从PLC读取数据。
5、开发服务器应用端： 编写后端服务，接收数据（如通过MQTT订阅、HTTP API），进行解析、存储、分析和展示。
希望这个详细的解释能帮助你全面理解服务器与PLC通信的整个过程！
文章摘自：https://idc.huochengrm.cn/fwq/19299.html
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