Tcp方式采集CNC兄弟設備數據

先說下為了采集CNC兄弟設備的數據可謂是一波三折。

因為首次接觸brother設備（CNC）是直接在設備上設置IP、用戶名、密碼，然后直連PC，用Ftp可以查看和下載CNC brother設備里的數據庫文件（NC文件）。其實我們最關心的是CNC的“工件計數”，經確認CNC可以實時的將計數寫入WKCNTR.NC文件，現在理論上已經沒有問題了，可是后面還有很多坑。

我們剛開始是用dotnet來做的，寫好demo程序連接brother測試，可是怎么都無法下載，一直提示“基礎連接關閉，協議沖突”之類的異常，查資料發現下載后文件保存的是在中文目錄下，立馬移動文件保存位置保證都在英文目錄下，還真的好了！這下太好了。

后來我們就按照這個demo開始編寫正式代碼，結果怎么都無法下載，試了好多台設備都不行，真的莫名其妙、一頭霧水。並且提示的異常都是“基礎連接關閉，協議沖突”，這次可不是中文目錄的問題了。於是就在google上查資料，各種方法都試了，結果還是不行，不能一頭撞死南牆，最后放棄了。

靈光一閃，為什么不用python試試呢，於是隨手寫了個demo程序，也就有了上一篇隨筆《遠程監控顯示brother數控機床數據》，結果真的好了很輕松就搞定了，並且所有的16台CNC brother設備都可以正常采集數據，按照30秒頻率將采集到的數據寫入數據庫（mariadb），別慌到這里才是歡喜了一半。

真正運行起來穩定性可沒那么好，剛開始16台都好好的，沒過1天就有一台出現問題，現象是可以ping通，可以連接到設備，也可以登錄，還可以列出設備上所有的文件，但就是無法下載，結果就是超時。后來經過不斷調查發現，如果我同時開兩個連接都訪問這個文件，那么有一個失敗超時，另一個居然可以下載讀取，太奇妙了，沒找到好的辦法之前就用這個下下策吧。結果第三天又有一台出現問題，可以ping通，就不讓連接了，就好像brother設備上沒有開啟ftp服務一樣。本來好好的，就出現這種莫名其妙的問題，到這里簡直郁悶到極點。

總之對這種方案不滿意，也考慮到還有4台brother CNC設備沒有ftp服務可以利用，於是找設備科找brother的操作手冊參考書，看是否有其他方法。結果在第五章關於通信，還真的找到了，Tcp通訊協議在眼前一亮，再細看具體的指令協議，只能看懂指令必須以%開始，以%結束，里面的就不懂了。只好再撥打供應商電話，說明情況請求兩個%之間的內容怎么寫，供應商回復：%CLOD    WKCNTR     + 換行 + 00%

趕緊將指令貼在網絡調試助手里，隨便連接一台brother，結果真的返回數據了，目標工件計數就在返回的數據里面，接下來的就是解析返回字符串了，這都不是問題。結果不僅16台新的brother設備可以采集到數據，4台老的也可以，並且效率要比ftp要高很多。

下面就把最重要的部分代碼貼出來：

        private int GetCncDada(string ip)
        {
            TcpClient client = new TcpClient();
            int cnc = -1;
            try
            {
                client.Connect(new IPEndPoint(IPAddress.Parse(ip), 10000));
                if (client.Connected)
                {
                    var networkStream = client.GetStream();
                    var buffer = Encoding.UTF8.GetBytes("%CLOD    WKCNTR    \r\n00%");
                    networkStream.Write(buffer, 0, buffer.Length);
                    networkStream.ReadTimeout = 3000;
                    var readBuffer = new byte[1024];
                    var len = networkStream.Read(readBuffer, 0, readBuffer.Length);
                    var result = Encoding.UTF8.GetString(readBuffer, 0, len);
                    //_logger.Debug(result);
                    networkStream.Close(3000);

                    var lines = result.Split(new[] { Environment.NewLine }, StringSplitOptions.None);
                    foreach (var line in lines)
                    {
                        if (line.StartsWith("A01"))
                        {
                            var fields = line.Split(',');
                            _logger.Debug("工件計數 = " + fields[2].Trim());
                            cnc = Convert.ToInt32(fields[2].Trim());
                            break;
                        }
                    }
                }
                return cnc;
            }
            catch (Exception err)
            {
                _logger.Error(err);
                return cnc;
            }
            finally
            {
                if (client.Connected)
                {
                    client.Close();
                }
            }

        }

 以下是python版的代碼：

# coding: utf8
import socket
import pymysql
import os
import time
cnc_config = [('J01', "192.168.1.40"), ('J02', "192.168.1.41"), ('J03', "192.168.1.42"), ('J04', "192.168.1.43"),
              ('J22', "192.168.1.44"), ('J21', "192.168.1.45"), ('J20', "192.168.1.46"), ('J19', "192.168.1.47"),
              ('J18', "192.168.1.48"), ('J17', "192.168.1.49"), ('J16', "192.168.1.50"), ('J15', "192.168.1.51"),
              ('J14', "192.168.1.52"), ('J13', "192.168.1.53"), ('J12', "192.168.1.54"), ('J11', "192.168.1.55"),
              ('J37', "192.168.1.56"), ('J36', "192.168.1.57"), ('J35', "192.168.1.58"), ('J34', "192.168.1.59")]


def get_from_brother(ip='127.0.0.1', port=10000):
    client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    client.settimeout(3)
    try:
        client.connect((ip, port))
        instruct = '%CLOD    WKCNTR    ' + os.linesep + '00%'
        client.send(instruct.encode())
        lines = client.recv(1024).decode().split(os.linesep)
        lines = [line for line in lines if line.startswith('A01')]  # 選出以A01開頭的行
        fields = lines[0].split(',')  # 拆分出字段，第3個字段就是目標[工件計數]
        return int(fields[2].strip())
    except Exception as e:
        print(ip, e)
        return -1
    finally:
        client.close()


def save_db(name='J44', qty=-1):
    try:
        conn = pymysql.Connect(user='root', password='1234', database='dademes', charset='utf8')
        cus = conn.cursor()
        if qty == -1:
            cus.execute('update kbequipment set running=%s where name=%s', ('關機', name))
        else:
            cus.execute('update kbequipment set running=%s, status=%s where name=%s', ('正常', qty, name))
        conn.commit()
        cus.close()
        conn.close()
    except Exception as e:
        print('機台號=%s保存數據異常,%s' % (name, e))

if __name__ == '__main__':
    while True:
        try:
            for cnc_name, ip in cnc_config:
                print('正在讀取機台號=%s,ip=%s' % (cnc_name, ip))
                qty = get_from_brother(ip=ip)
                save_db(qty=qty, name=cnc_name)
        except Exception as e:
            print('__main__', e)
        finally:
            print('CNC數據讀取完畢...30秒后再次讀取...')
            time.sleep(30)