C#讀寫基恩士PLC 使用TCP/IP 協議 MC協議

時間 2019-11-12

標籤 c# 讀寫 plc 使用 tcp 協議欄目 C# 简体版

原文原文鏈接

本文將使用一個Github開源的組件庫技術來讀寫基恩士PLC數據，使用的是基於以太網的TCP/IP實現，不須要額外的組件，讀取操做只要放到後臺線程就不會卡死線程，本組件支持超級方便的高性能讀寫操做css

github地址：https://github.com/dathlin/HslCommunication 若是喜歡能夠star或是fork，還能夠打賞支持，打賞請認準源代碼項目。html

聯繫做者及加羣方式：http://www.hslcommunication.cn/Cooperation 前端

在Visual Studio 中的NuGet管理器中能夠下載安裝，也能夠直接在NuGet控制檯輸入下面的指令安裝：git

Install-Package HslCommunication

若是須要教程：Nuget安裝教程：http://www.cnblogs.com/dathlin/p/7705014.htmlgithub

組件的完整信息和API介紹參照：http://www.cnblogs.com/dathlin/p/7703805.html 組件的使用限制，更新日誌，都在該頁面裏面。服務器

若是你須要在讀取PLC數據以後，還要羣發客戶端來實現遠程辦公室同步監視，能夠參考以下的項目（基於該組件擴展起來的，帶有帳戶驗證，版本控制，數據羣發，公告管理等等功能）網絡

https://github.com/dathlin/ClientServerProject多線程

本文將展現如何配置網絡參數及怎樣使用代碼來訪問PLC數據，但願給有須要的人解決一些實際問題。主要對基恩士的數據進行讀寫操做，具體的參照下面的地址信息tcp

此處使用了網線直接的方式，若是PLC接進了局域網，就能夠進行遠程讀寫了^_^oop

此處使用到了2個命名空間：

using HslCommunication.Profinet.Keyence;
using HslCommunication;

隨便聊聊

當咱們一個上位機須要讀取100臺西門子PLC設備（此處只是舉個例子，凡是都是使用Modbus tcp的都是同樣的）的時候，你採用服務器主動去請求100臺設備的機制對性能來講是個極大的考驗，若是開100個線程去輪詢100臺設備，那麼性能損失將是很是大的，更不用說再增長設備，若是搭建Modbus tcp服務器，就能夠完美的解決性能問題，由於鏈接的壓力將會平均分攤給每一臺PLC，服務器端只要新增一個時間戳就能夠知道客戶端有沒有鏈接上。

咱們在100臺PLC裏都增長髮送Modbus tcp方法，將數據發送到服務器的ip和端口上去，服務器根據站號來區分設備。這樣就能夠搭建一個高性能總站。本組件支持快速搭建一個高性能的Modbus tcp總站。

http://www.cnblogs.com/dathlin/p/7782315.html

關於兩種模式

在PLC端，包括三菱，西門子，歐姆龍以及Modbus Tcp客戶端的訪問器上，都支持兩種模式，短鏈接模式和長鏈接模式，如今就來解釋下什麼原理。

短鏈接：每次讀寫都是一個單獨的請求，請求完畢也就關閉了，若是服務器的端口僅僅支持單鏈接，那麼關閉後這個端口能夠被其餘鏈接複用，可是在頻繁的網絡請求下，容易發生異常，會有其餘的請求不成功，尤爲是多線程的狀況下。

長鏈接：建立一個公用的鏈接通道，全部的讀寫請求都利用這個通道來完成，這樣的話，讀寫性能更快速，即時多線程調用也不會影響，內部有同步機制。若是服務器的端口僅僅支持單鏈接，那麼這個端口就被佔用了，好比三菱的端口機制，西門子的Modbus tcp端口機制也是這樣的。如下代碼默認使用長鏈接，性能更高，還支持多線程同步。

在短鏈接的模式下，每次請求都是單獨的訪問，因此沒有重連的困擾，在長鏈接的模式下，若是本次請求失敗了，在下次請求的時候，會自動從新鏈接服務器，直到請求成功爲止。另外，儘可能全部的讀寫都對結果的成功進行判斷。

關於日誌記錄

不論是基恩士的，三菱的數據訪問類，仍是西門子的，仍是Modbus tcp訪問類，都有一個LogNet屬性用來記錄日誌，該屬性是一個接口類，ILogNet，凡事繼承該接口的均可以用來記錄日誌，該日誌會在訪問失敗時，尤爲是由於網絡的緣由致使訪問失敗時會進行日誌記錄（若是你爲這個 LogNet 屬性配置了真實的日誌記錄器的話）：若是你想使用該記錄日誌的功能，請參照以下的博客進行實例化：

http://www.cnblogs.com/dathlin/p/7691693.html

訪問測試項目

下面的一個項目是這個組件的訪問測試項目，您能夠進行初步的訪問的測試，免去了您寫測試程序的麻煩，三菱的界面和西門子的界面幾乎是一致的。能夠同時參考。該項目位於本篇文章開始處的Gitbub源代碼裏面的

下載地址爲：HslCommunicationDemo.zip

地址的格式在在線文檔裏：http://118.24.36.220:8080/html/04bd2a21-7ab0-2fb9-f7f1-e0f0ecaf9227.htm

演示項目

下面的三篇演示了具體如何去訪問PLC的數據，咱們在訪問完成後，一般須要進行處理，如下的示例項目就演示了後臺從PLC讀取數據後，前臺顯示並推送給全部在線客戶端的功能，客戶端並進行圖形化顯示，具備必定的參考意義，而且推送給網頁前端，項目地址爲：

https://github.com/dathlin/RemoteMonitor

下面的圖片示例中的左邊程序就是服務器程序，它應該和PLC直接鏈接並接入局域網，而後把數據推送給客戶端顯示。注意：一個複雜高級的程序就應該把處理邏輯程序和界面程序分開，好比這裏的服務器程序實現數據採集，推送，存儲。讓客戶端程序去實現數據的整理，分析，顯示，這樣即便客戶端程序由於BUG奔潰，服務器端仍然能夠正常的工做。

基恩士PLC篇(本組件支持二進制和ASCII通信，二者只是類名不一樣，具體的地址，方法都是如出一轍的)

初始化訪問PLC對象

注意：若是你採用了二進制讀寫，那麼就實例化KeyenceMcNet類，若是採用ASCII來讀寫數據，請使用KeyenceMcAsciiNet類
若是想使用本組件的數據讀取功能，必須先初始化數據訪問對象，根據實際狀況進行數據的填入。下面僅僅是測試中的數據：

private KeyenceMcNet keyence_net = new KeyenceMcNet( "192.168.8.13", 5000 );

打開鏈接，並能夠判斷是否鏈接上

keyence_net.ConnectServer( );

若是須要判斷，那麼按照以下的操做

    OperateResult connect = keyence_net.ConnectServer( );
                if (connect.IsSuccess)
                {
                    MessageBox.Show( "鏈接成功！" );
                }
                else
                {
                    MessageBox.Show( "鏈接失敗！" );
                }

說明：對象應該放在窗體類下面，此處僅僅針對讀取一臺設備的plc，也能夠在訪問的方法中實例化局部對象，初始化數據，而後讀取，該對象幾乎不損耗內存，內存垃圾由CLR進行自動回收。此處測試方便，窗體的多個按鈕均鏈接同一臺PLC 設備，因此本窗體實例化一個對象便可。

展現一些簡單實用基礎數據讀寫，這些數據的讀寫沒有進行嚴格的是否成功判斷（判斷方法參照後面的代碼），通常網絡良好的狀況下都會成功，但不排除失敗，如下代碼僅做測試，全部沒有嚴格判斷是否成功：

            short d100_short = keyence_net.ReadInt16( "D100" ).Content;
            ushort d100_ushort = keyence_net.ReadUInt16( "D100" ).Content;
            int d100_int = keyence_net.ReadInt32( "D100" ).Content;
            uint d100_uint = keyence_net.ReadUInt32( "D100" ).Content;
            long d100_long = keyence_net.ReadInt64( "D100" ).Content;
            ulong d100_ulong = keyence_net.ReadUInt64( "D100" ).Content;
            float d100_float = keyence_net.ReadFloat( "D100" ).Content;
            double d100_double = keyence_net.ReadDouble( "D100" ).Content;
            // need to specify the text length
            string d100_string = keyence_net.ReadString( "D100", 10 ).Content;

            keyence_net.Write( "D100", (short)5 );
            keyence_net.Write( "D100", (ushort)5 );
            keyence_net.Write( "D100", 5 );
            keyence_net.Write( "D100", (uint)5 );
            keyence_net.Write( "D100", (long)5 );
            keyence_net.Write( "D100", (ulong)5 );
            keyence_net.Write( "D100", 5f );
            keyence_net.Write( "D100", 5d );
            // length should Multiples of 2 
            keyence_net.Write( "D100", "12345678" );

以下方法演示讀取了M200-M209這10個M的值，注意：讀取長度必須爲偶數，即時寫了奇數，也會補齊至偶數，讀取和寫入的最大長度爲7168，不然報錯。如需實際需求確實大於7168的，請分批次讀取。
返回值解析：若是讀取正常則共返回10個字節的數據，如下示例數據進行批量化的讀取

        private void test1()
        {
            OperateResult<bool[]> read = keyence_net.ReadBool( "M100", 10 );
            if(read.IsSuccess)
            {
                bool m100 = read.Content[0];
                // and so on
                bool m109 = read.Content[9];
            }
            else
            {
                // failed
            }
        }

寫入Bool的操做

bool[] values = new bool[] { true, false, true, true, false, true, false, true, true, false };
            OperateResult read = keyence_net.Write( "M100", values );
            if (read.IsSuccess)
            {
                // success
            }
            else
            {
                // failed
            }

高級的批量數據讀取(針對連續的地址的時候效率很是的高):

        private void test5( )
        {
            OperateResult<byte[]> read = keyence_net.Read( "D100", 10 );
            if(read.IsSuccess)
            {
                int count = keyence_net.ByteTransform.TransInt32( read.Content, 0 );
                float temp = keyence_net.ByteTransform.TransSingle( read.Content, 4 );
                short name1 = keyence_net.ByteTransform.TransInt16( read.Content, 8 );
                string barcode = Encoding.ASCII.GetString( read.Content, 10, 10 );
            }
        }

麻煩之處須要本身寫代碼解析數據信息

更多詳細的讀寫信息請關注本項目學習。