TIA Portal Openness导出导入FC

TIA Portal Openness是西门子官方的.NET API，将TIA Portal（V15及更高版本）的工程数据暴露给外部自动化脚本。使用Openness V18，你可以从C#或Visual Basic项目驱动无头TIA Portal实例，将块（FC、FB、OB、DB）、监控表、PLC标签表和UDT作为SIMATIC ML XML文件导出和导入。典型用例包括：

• 将一个FC批量编辑为100多个变体（原始工程问题中的典型场景）。
• 从模板系统或外部CAD/ECU数据生成PLC代码。
• 跨项目分支执行与供应商无关的块代码差异/合并。
• 大型机器构建器工作流中PLC代码的持续集成式回归。

Openness是一个编程接口。它与TIA Portal项目树中的"生成源"（XML导出）功能不同；后者是一次性的、GUI驱动的XML导出。相比之下，Openness Scripter是一个捆绑的脚本主机，可以在没有Visual Studio许可证的情况下运行VBScript风格的代码。

1、前提条件

安装后，验证Openness程序集是否在全局程序集缓存中注册：

C:\Windows\Microsoft.NET\assembly\GAC_MSIL\Siemens.Engineering\

并且注册表分支HKLM\SOFTWARE\Siemens\Automation\Openness\[VERSION]包含PublicKey条目。如果缺少V18注册表项，说明在TIA安装程序中未选择Openness V18 - 重新运行安装程序并修改安装。

2、TIA Portal Openness API架构

API存在于两个主要程序集中：

• Siemens.Engineering.dll - 工程对象模型：TiaPortal、Project、PlcSoftware、PlcBlockComposition、PlcBlock、PlcBlockGroup。
• Siemens.Engineering.Hmi.dll - HMI特定扩展点（FC导出/导入不需要）。

所有Openness调用必须在拥有TIA Portal进程的同一工作站上执行；不支持跨机器自动化。主机进程可以是：

1. 链接到V18 Siemens.Engineering.dll的编译C#/VB .NET应用程序。
2. TIA Portal Scripter工具 - 嵌入TIA中的轻量级IDE，直接对实时项目树运行VBScript风格代码。
3. UI驱动的Openness会话（由用户点击附加功能区选项卡启动）。此模式较慢，是驱动具有单独许可用户的TIA Portal实例的唯一合法方式。

对于100+ FC的批量导出/导入，Scripter（选项2）是最低摩擦的路径，因为它不需要Visual Studio项目或签名。

4、将FC导出为XML（SIMATIC ML）

官方文档入口点是"导出块"章节。相关的C#序列是：

using Siemens.Engineering;
using Siemens.Engineering.SW;
using Siemens.Engineering.SW.Blocks;

TiaPortal tia = new TiaPortal(TiaPortalMode.WithUserInterface);
Project project = tia.Projects.Open(new FileInfo(@"C:\Projects\Plant\Plant.ap18"));
PlcSoftware plc = project.Devices[0].GetService<PlcSoftware>();
PlcBlock fc = plc.BlockGroup.Blocks.Find("FC1");
FileInfo targetXml = new FileInfo(@"C:\Export\FC1.xml");
fc.Export(targetXml, ExportOptions.WithDefaults);
tia.Dispose();

ExportOptions接受标志WithDefaults（只读、已签名）或自定义ExportOptions实例，该实例配置为ExportOptions.IncludeReadOnly = true和ExportOptions.ExportPassword = "..."用于知识保护块。对于100+ FC的批量操作，迭代PlcBlockComposition并对块列表调度Parallel.ForEach - 但将并行度限制为Environment.ProcessorCount / 2；Openness会序列化大多数内部锁。

导出的XML使用SIMATIC ML（西门子标记语言）模式。根元素携带一个Namespace属性，标识生成文件的TIA Portal版本（例如V18的http://www.siemens.com/automation/Openness/SW/Interface/v4）。此命名空间用于阻止跨版本导入。

4、从XML导入FC

导入是镜像操作。参考：TIA Portal Openness v21文档。最小导入调用是：

PlcBlockGroup group = plc.BlockGroup;
foreach (FileInfo xml in Directory.EnumerateFiles(@"C:\Import", "*.xml"))
{
    group.Blocks.Import(xml, ImportOptions.Override);
}

ImportOptions中的标志：

对于约100个文件的批量导入，在单个TiaPortal进程中运行，并将每个导入包装在try/catch (EngineeringException)中 - 部分失败容忍度至关重要，因为单个格式错误的XML在某些TIA版本中会中止循环。

5、使用TIA Portal Openness Scripter

Scripter是在没有Visual Studio项目的情况下运行导出/导入代码的最有效方式。它作为可选附加组件提供，可从西门子支持下载。从TIA Portal项目内部：

1. 在TIA Portal V18中打开项目。
2. 启动Scripter（附加菜单 → TIA Portal Openness Scripter）。
3. 编写引用Openness对象的脚本（Scripter自动导入Siemens.Engineering）。
4. 在当前活动项目的上下文中运行脚本 - 不需要Projects.Open调用。

示例Scripter脚本（VBScript风格语法），导出第一个PLC中的所有FC并重新导入已编辑XML的目录：

'--- Scripter：从第一个PLC导出所有FC ---
Dim plc As PlcSoftware = Project.Devices(0).GetService(Of PlcSoftware)()
Dim group As PlcBlockGroup = plc.BlockGroup
For Each b As PlcBlock In group.Blocks
    If TypeOf b Is PlcFC Then
        Dim xml As IO.FileInfo = New IO.FileInfo("C:\Export\" & b.Name & ".xml")
        b.Export(xml, ExportOptions.WithDefaults)
    End If
Next

'--- Scripter：将编辑后的XML重新导入 ---
For Each f As IO.FileInfo In New IO.DirectoryInfo("C:\Import").GetFiles("*.xml")
    group.Blocks.Import(f, ImportOptions.Override)
Next

Scripter将脚本保存在%USERPROFILE%\AppData\Roaming\Siemens\Automation\Openness\Scripter\中。脚本是纯文本，与项目其余工件一起进行版本控制。

6、跨版本兼容性和SIMATIC ML命名空间

SIMATIC ML是特定于版本的。从TIA V18导出块并将其导入到TIA V17（或更早）项目将失败。经典错误消息是：

Error when calling method 'Import' of type 'Siemens.Engineering.SW.Blocks.PlcBlockComposition'.
The 'Namespace' attribute at the 'SW.Blocks.FB' object at line number 34 at line position 4 with Simatic ML ID 0 is not supported.

根本原因：XML根携带命名空间URI，如http://www.siemens.com/automation/Openness/SW/Interface/v4（V18），而V17模式解析器无法识别。简单地将v4替换为v3是不够的 - V18块可能包含语言构造（特别是多实例UDT的REF_TO和某些AT覆盖），这些在V17中没有等效项。

已解决的缓解程序

1. 从V17项目和V18项目导出相同的FC。
2. 在差异工具中打开两个XML，识别每个V18独有构造（命名空间版本、多实例引用部分、DocumentInfo版本戳）。
3. 剥离V18独有元素，降级Namespace属性，并将V17导出的<DocumentInfo>块复制到V18派生的XML。
4. 如果存在，删除独立的<Namespace />自关闭标签。在许多V18 XML中，此标签在文件顶部附近重复，这就是触发line-34/position-4错误消息的原因。
5. 重新尝试对V17项目进行导入。

此过程仅限降级。没有支持的方式将V17块XML升级到V18 - 必须从V18重新导出。支持的迁移路径是TIA Portal项目菜单中的IDE内"升级项目"工作流。

7、批量编辑模式：从一个FC生成100个变体

激励场景 - 复制一个FC，修改它，重新导入100个变体 - 通过将Scripter与模板传递相结合来解决。管道是：

1. 导出模板：FC_Template.Export(xml, ExportOptions.WithDefaults)。
2. 修改XML：任何XML工具（LINQ-to-XML、XmlDocument或Python脚本）迭代参数列表并替换每个实例的值。
3. 导入变体：对每个生成的XML循环group.Blocks.Import(xml_i, ImportOptions.Override)，为每个块分配唯一名称（例如FC_Pump_01 ... FC_Pump_100）。

一个在导入期间重命名块的C#助手（Openness导入使用XML中嵌入的块名，因此在导入前对XML中的<Name>元素进行sed式替换是规范方法）：

string xml = File.ReadAllText("FC_Template.xml");
for (int i = 1; i <= 100; i++)
{
    string variant = xml
        .Replace("<Name>FC_Template</Name>", $"<Name>FC_Pump_{i:D2}</Name>")
        .Replace("\"Pump01\"", $"\"Pump{i:D2}\"");
    File.WriteAllText($"C:\\Import\\FC_Pump_{i:D2}.xml", variant);
}

在通过Openness运行批量导入之前，在TIA UI中导入第一个文件以验证重命名 - 这将模板端XML错误与Openness端管道隔离。

8、故障排除矩阵

9、诊断和验证

批量导入后，运行以下检查以确认往返完整性：

1. 编译：在TIA Portal UI中，右键单击PLC → "编译 → 全部"。成功编译证明XML已解析且生成的SCL/ST语法有效。
2. 交叉引用：打开"交叉引用"视图（项目树 → PLC → 右键单击 → 交叉引用）。每个导入的FC应显示来自原始项目的调用者，除非有意断开连接。
3. 块一致性：从Scripter遍历每个导入的块并调用GetAttributes - 与源XML的非零CRC表示静默重新序列化（罕见，但当块使用导入器被迫标准化的构造时会发生）。
4. 下载测试：在非生产S7-1500中，执行完整下载。成功编译后的下载失败表示导入引入的问题（通常是多实例DB的初始值被剥离）。

原文链接: TIA Portal Openness V18 Exporting and Importing FCs

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