C# 读写欧姆龙(Omron)PLC ,C#使用Fins-tcp协议读写数据

 

本文将使用一个gitHub开源的组件技术来读写西门子plc数据,使用的是基于以太网的TCP/IP实现,不需要额外的组件,读取操作只要放到后台线程就不会卡死线程,本组件支持超级方便的高性能读写操作

github地址:https://github.com/dathlin/HslCommunication 如果喜欢可以star或是fork,还可以打赏支持。

联系作者及加群方式(激活码在群里发放):http://www.hslcommunication.cn/Cooperation

 

在Visual Studio 中的NuGet管理器中可以下载安装,也可以直接在NuGet控制台输入下面的指令安装

Install-Package HslCommunication

 如果需要教程:Nuget安装教程:http://www.cnblogs.com/dathlin/p/7705014.html

 

组件的完整信息和其他API介绍参照:http://www.cnblogs.com/dathlin/p/7703805.html   组件的授权协议,更新日志,都在该页面里面。

 

本文将展示如何配置网络参数及怎样使用代码来访问PLC数据,希望给有需要的人解决一些实际问题。主要对西门子PLC的M,Q,I,DB块的数据读写,亲测有效。

此处使用了网线直接的方式,如果PLC接进了局域网,就可以进行远程读写了^_^

此处使用到了2个命名空间:

using HslCommunication;
using HslCommunication.Profinet.Omron;

 

 

随便聊聊


当我们一个上位机需要读取100台西门子PLC设备(此处只是举个例子,凡是都是使用Modbus tcp的都是一样的)的时候,你采用服务器主动去请求100台设备的机制对性能来说是个极大的考验,如果开100个线程去轮询100台设备,那么性能损失将是非常大的,更不用说再增加设备,如果搭建Modbus tcp服务器,就可以完美的解决性能问题,因为连接的压力将会平均分摊给每一台PLC,服务器端只要新增一个时间戳就可以知道客户端有没有连接上。

我们在100台PLC里都增加发送Modbus tcp方法,将数据发送到服务器的ip和端口上去,服务器根据站号来区分设备。这样就可以搭建一个高性能总站。 本组件支持快速搭建一个高性能的Modbus tcp总站。

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

 

关于两种模式


本组件所提供的所有客户端类,包括三菱,西门子,欧姆龙,modbus-tcp,以及SimplifyNet都是继承自双模式基类,双模式包含了短连接和长连接,下面就具体介绍下两个模式的区别

短连接:每次读写都是一个单独的请求,请求完毕也就关闭了,如果服务器的端口仅仅支持单连接,那么关闭后这个端口可以被其他连接复用,但是在频繁的网络请求下,容易发生异常,会有其他的请求不成功,尤其是多线程的情况下。

长连接:创建一个公用的连接通道,所有的读写请求都利用这个通道来完成,这样的话,读写性能更快速,即时多线程调用也不会影响,内部有同步机制。如果服务器的端口仅仅支持单连接,那么这个端口就被占用了,比如三菱的端口机制,西门子的Modbus tcp端口机制也是这样的。以下代码默认使用长连接,性能更高,还支持多线程同步。

在短连接的模式下,每次请求都是单独的访问,所以没有重连的困扰,在长连接的模式下,如果本次请求失败了,在下次请求的时候,会自动重新连接服务器,直到请求成功为止。另外,尽量所有的读写都对结果的成功进行判断。

 

关于日志记录


不管是三菱的数据访问类,还是西门子的,还是Modbus tcp访问类,都有一个LogNet属性用来记录日志,该属性是一个接口类,ILogNet,凡事继承该接口的都可以用来记录日志,该日志会在访问失败时,尤其是因为网络的原因导致访问失败时会进行日志记录(如果你为这个 LogNet 属性配置了真实的日志记录器的话):如果你想使用该记录日志的功能,请参照如下的博客进行实例化:

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

举个例子:

omronFinsNet.LogNet = new HslCommunication.LogNet.LogNetSingle( "omron.log.txt" );

 

 

关于通讯的说明


使用FINS-TCP协议实现数据交互,如果在测试的过程中,发现写入失败的话,有可能是因为PLC侧进行了写保护操作。

 

访问测试项目


在上述的github源代码里有个测试项目,HslCommunicationDemo,里面包含了各种客户端的Demo项目,不需要编写任何的代码就可以测试数据的访问了。

下载地址为:HslCommunicationDemo.zip

 

演示项目


下面的三篇演示了具体如何去访问PLC的数据,我们在访问完成后,通常需要进行处理,以下的示例项目就演示了后台从PLC读取数据后,前台显示并推送给所有在线客户端的功能,客户端并进行图形化显示,具有一定的参考意义,项目地址为:

https://github.com/dathlin/RemoteMonitor

下面的图片示例中的左边程序就是服务器程序,它应该和PLC直接连接并接入局域网,然后把数据推送给客户端显示。注意:一个复杂高级的程序就应该把处理逻辑程序和界面程序分开,比如这里的服务器程序实现数据采集,推送,存储。让客户端程序去实现数据的整理,分析,显示,这样即使客户端程序因为BUG奔溃,服务器端仍然可以正常的工作。

演示项目使用的西门子访问,可以方便的改成欧姆龙的项目

 

地址支持


支持地址及示例如下:

  • DM区  D100
  • CIO区 C100
  • WR区 W100
  • HR区 H100
  • AR区 A100

 

特别感谢


  • 感谢 酒罢舞 对本组件的测试
  • 感谢 一贝水 对本组件的测试

 

 

实例化


 
private OmronFinsNet omronFinsNet = new OmronFinsNet( "192.168.0.100", 6000 );

 

在连接服务器前需要设置三个参数,PLC的单元号,PLC的网络节点,PC的网络节点,如下是举例,你需要根据实际情况来填写。

            omronFinsNet.SA1 = 0x20; // PC网络号,PC的IP地址的最后一个数
            omronFinsNet.DA1 = 0x10; // PLC网络号,PLC的IP地址的最后一个数
            omronFinsNet.DA2 = 0x00; // PLC单元号,通常为0

 

 

 

连接服务器,也可以放在窗口的Load方法中,一般建议使用长连接,速度更快,又是线程安全的(调用下面的方法就是使用了长连接,如果不连接直接读取数据,那就是短连接):


            try
            {
                OperateResult connect = omronFinsNet.ConnectServer( ); 
                if (connect.IsSuccess)
                {
                    MessageBox.Show( "连接成功!" );
                }
                else
                {
                    MessageBox.Show( "连接失败!" );
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show( ex.Message );
            }

 

 

断开连接,也就是关闭了长连接,如果再去请求数据,就变成了短连接


omronFinsNet.ConnectClose( );

 

下面就演示一些简单的数据操作,省去了对结果是否成功的验证,所有的读写结果都是OperateResult类型及派生类型,都有一个IsSuccess属性来判断成功与否

            // 读取操作,这里的D100可以替换成C100,A100,W100,H100效果时一样的
            bool D100_7 = omronFinsNet.ReadBool( "D100.7" ).Content;  // 读取D100.7是否通断,注意D100.0等同于D100
            short short_D100 = omronFinsNet.ReadInt16( "D100" ).Content; // 读取D100组成的字
            ushort ushort_D100 = omronFinsNet.ReadUInt16( "D100" ).Content; // 读取D100组成的无符号的值
            int int_D100 = omronFinsNet.ReadInt32( "D100" ).Content;         // 读取D100-D101组成的有符号的数据
            uint uint_D100 = omronFinsNet.ReadUInt32( "D100" ).Content;      // 读取D100-D101组成的无符号的值
            float float_D100 = omronFinsNet.ReadFloat( "D100" ).Content;   // 读取D100-D101组成的单精度值
            long long_D100 = omronFinsNet.ReadInt64( "D100" ).Content;      // 读取D100-D103组成的大数据值
            ulong ulong_D100 = omronFinsNet.ReadUInt64( "D100" ).Content;   // 读取D100-D103组成的无符号大数据
            double double_D100 = omronFinsNet.ReadDouble( "D100" ).Content; // 读取D100-D103组成的双精度值
            string str_D100 = omronFinsNet.ReadString( "D100", 5 ).Content;// 读取D100-D104组成的ASCII字符串数据

            // 写入操作,这里的D100可以替换成C100,A100,W100,H100效果时一样的
            omronFinsNet.Write( "D100", (byte)0x33 );            // 写单个字节
            omronFinsNet.Write( "D100", (short)12345 );          // 写双字节有符号
            omronFinsNet.Write( "D100", (ushort)45678 );         // 写双字节无符号
            omronFinsNet.Write( "D100", (uint)3456789123 );      // 写双字无符号
            omronFinsNet.Write( "D100", 123.456f );              // 写单精度
            omronFinsNet.Write( "D100", 1234556434534545L );     // 写大整数有符号
            omronFinsNet.Write( "D100", 523434234234343UL );     // 写大整数无符号
            omronFinsNet.Write( "D100", 123.456d );              // 写双精度
            omronFinsNet.Write( "D100", "K123456789" );// 写ASCII字符串

 

 

下面说明复杂的数据操作,以及批量化的数据操作,例如读取D100-D105

            OperateResult<byte[]> read = omronFinsNet.Read( "D100", 5 );
            {
                if (read.IsSuccess)
                {
                    // 此处需要根据实际的情况来自定义来处理复杂的数据
                    short D100 = omronFinsNet.ByteTransform.TransInt16( read.Content, 0 );
                    short D101 = omronFinsNet.ByteTransform.TransInt16( read.Content, 2 );
                    short D102 = omronFinsNet.ByteTransform.TransInt16( read.Content, 4 );
                    short D103 = omronFinsNet.ByteTransform.TransInt16( read.Content, 6 );
                    short D104 = omronFinsNet.ByteTransform.TransInt16( read.Content, 7 );
                }
                else
                {
                    // 发生了异常
                }
            }

 

 

写入也是一样的,可以反着来操作。

 

如果想实现自定义的数据类型,需要继承一个接口

public class UserType : HslCommunication.IDataTransfer
{
    #region IDataTransfer

    private HslCommunication.Core.IByteTransform ByteTransform = new HslCommunication.Core.ReverseWordTransform( );


    public ushort ReadCount => 20;

    public void ParseSource( byte[] Content )
    {
        int count = ByteTransform.TransInt32( Content, 0 );
        float temp = ByteTransform.TransSingle( Content, 4 );
        short name1 = ByteTransform.TransInt16( Content, 8 );
        string barcode = Encoding.ASCII.GetString( Content, 10, 10 );
    }

    public byte[] ToSource( )
    {
        byte[] buffer = new byte[20];
        ByteTransform.TransByte( count ).CopyTo( buffer, 0 );
        ByteTransform.TransByte( temp ).CopyTo( buffer, 4 );
        ByteTransform.TransByte( name1 ).CopyTo( buffer, 8 );
        Encoding.ASCII.GetBytes( barcode ).CopyTo( buffer, 10 );
        return buffer;
    }


    #endregion


    #region Public Data

    public int count { get; set; }

    public float temp { get; set; }

    public short name1 { get; set; }

    public string barcode { get; set; }

    #endregion
}

  这样我们就是可以实现特殊数据的读写了

OperateResult<UserType> read = omronFinsNet.ReadCustomer<UserType>( "M100" );
if (read.IsSuccess)
{
    UserType value = read.Content;
}
// write value
omronFinsNet.WriteCustomer( "M100", new UserType( ) );

 

 

究极数据的读取:

此处提供一个核心的报文读取机制,你可以自己传入自己的报文,然后接收服务器的报文,再自己解析操作,可以根据报文格式实现任意的操作,当然,前提是需要报文支持。假设我要实现读取D0,D1,那么最终的报文为

46494E530000001A000000020000000080000200210000C000000101820000000002

        private void userButton23_Click_1(object sender, EventArgs e)
        {
            byte[] buffer = HslCommunication.BasicFramework.SoftBasic.HexStringToBytes(
                "46494E530000001A000000020000000080000200210000C000000101820000000002");
            OperateResult<byte[]> operate = omronFinsNet.ReadFromServerCore(buffer);
            if (operate.IsSuccess)
            {
                // 显示服务器返回的报文
                TextBoxAppendStringLine(HslCommunication.BasicFramework.SoftBasic.ByteToHexString(operate.Content));
            }
            else
            {
                // 显示网络错误
                MessageBox.Show(operate.ToMessageShowString());
            }
        }

 

更详细的信息,可以参照源代码里面的测试项目。

 

 

创作不易,感谢打赏


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posted @ 2018-04-05 19:40 dathlin 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏