python 讀寫三菱PLC數據，使用以太網讀寫Q系列，L系列，Fx系列的PLC數據

本文將使用一個gitHub開源的組件技術來讀寫三菱的plc數據，使用的是基於以太網的TCP/IP實現，不需要額外的組件，讀取操作只要放到后台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作

github地址：https://github.com/dathlin/HslCommunication                             如果喜歡可以star或是fork，還可以打賞支持。

官網地址：http://www.hslcommunication.cn/ 

Python版本地址：https://github.com/dathlin/HslCommunicationPython

商業使用請聯系作者：QQ:200962190  或是加QQ群1：592132877(滿)  QQ群2:   948305931   QQ群3：  767856490           或是贊助240元加入QQ群VIP：838185568

 

里面各種小伙伴，為您解答數據交互，編程技巧，如果對本界面提供的API有任何疑問，都可以加群咨詢，如果有更好的建議，歡迎提出。

本文將展示如何配置網絡參數及怎樣使用代碼來訪問PLC數據，希望給有需要的人解決一些實際問題。主要對三菱的不同協議的不同數據塊的數據讀寫，親測有效。

此處使用了網線直接的方式，如果PLC接進了局域網，就可以進行遠程讀寫了^_^

 

導入 HslCommunication.py 后，事實上只需要這么一個庫就夠了，環境要求為python3.4+，支持的PLC的協議為MC協議，主要支持的細節如下：

pip install HslCommunication

　　

Qna3E協議的二進制類  MelsecMcNet

Qna3E協議的ascii類 MelsecMcAsciiNet

A兼容1E協議的二進制類 MelsecA1ENet

 

此處以3E協議的二進制為示例，其余兩種的數據操作是一模一樣的，如下：

from HslCommunication import MelsecMcNet

　　

隨便聊聊

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當我們一個上位機需要讀取100台西門子PLC設備（此處只是舉個例子，凡是都是使用Modbus tcp的都是一樣的）的時候，你采用服務器主動去請求100台設備的機制對性能來說是個極大的考驗，如果開100個線程去輪詢100台設備，那么性能損失將是非常大的，更不用說再增加設備，如果搭建Modbus tcp服務器，就可以完美的解決性能問題，因為連接的壓力將會平均分攤給每一台PLC，服務器端只要新增一個時間戳就可以知道客戶端有沒有連接上。

我們在100台PLC里都增加發送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。這樣就可以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

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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，短連接模式和長連接模式，現在就來解釋下什么原理。

短連接：每次讀寫都是一個單獨的請求，請求完畢也就關閉了，如果服務器的端口僅僅支持單連接，那么關閉后這個端口可以被其他連接復用，但是在頻繁的網絡請求下，容易發生異常，會有其他的請求不成功，尤其是多線程的情況下。

長連接：創建一個公用的連接通道，所有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。如果服務器的端口僅僅支持單連接，那么這個端口就被占用了，比如三菱的端口機制，西門子的Modbus tcp端口機制也是這樣的。以下代碼默認使用長連接，性能更高，還支持多線程同步。

在短連接的模式下，每次請求都是單獨的訪問，所以沒有重連的困擾，在長連接的模式下，如果本次請求失敗了，在下次請求的時候，會自動重新連接服務器，直到請求成功為止。另外，盡量所有的讀寫都對結果的成功進行判斷。

 

關於日志記錄

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不管是三菱的數據訪問類，還是西門子的，還是Modbus tcp訪問類，都有一個LogNet屬性用來記錄日志，該屬性是一個接口類，ILogNet，凡事繼承該接口的都可以用來記錄日志，該日志會在訪問失敗時，尤其是因為網絡的原因導致訪問失敗時會進行日志記錄（如果你為這個 LogNet 屬性配置了真實的日志記錄器的話）：如果你想使用該記錄日志的功能，請參照如下的博客進行實例化：

python版本暫不支持。

 

訪問測試項目

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 https://github.com/dathlin/HslCommunicationPython

基於PYQT5開發的DEMO項目

 

 

 

演示項目

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下面的三篇演示了具體如何去訪問PLC的數據，我們在訪問完成后，通常需要進行處理，以下的示例項目就演示了后台從PLC讀取數據后，前台顯示並推送給所有在線客戶端的功能，客戶端並進行圖形化顯示，具有一定的參考意義，並且推送給網頁前端，項目地址為：

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直接連接並接入局域網，然后把數據推送給客戶端顯示。注意：一個復雜高級的程序就應該把處理邏輯程序和界面程序分開，比如這里的服務器程序實現數據采集，推送，存儲。讓客戶端程序去實現數據的整理，分析，顯示，這樣即使客戶端程序因為BUG奔潰，服務器端仍然可以正常的工作。

 

 

 

三菱PLC篇(下面列舉了三種配置方法，本組件支持二進制和ASCII通訊，支持1E幀兼容協議訪問)

 

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Q06UDV Plc的訪問測試感謝：hwdq0012

fx5u plc的訪問測試感謝：山楂

Q02CPU, L02CPU-CM : 本人測試

感謝：小懶豬雨中人  的測試，VB程序也可以調用本通訊庫

 

環境1：此處以GX Works3為示例，fx5u的配置如下：（感謝 山楂 提供的圖片）

 

環境2：此處以GX Works2為示例，測試PLC為L02CPU，內置了以太網協議

 

環境3：此處以GX Works2為示例，添加以太網模塊，型號為QJ71E71-100，組態里添加完成后進行以太網的參數配置，此處需要注意的是：參數的配置對接下來的代碼中配置參數要一一對應

注意：在PLC的以太網模塊的配置中，無法設置網絡號為0，也無法設置站號為0， 所以此處均設置為1，在C#程序中也使用上述的配置，在代碼中均配置為0，如果您自定義設置為網絡2， 站號8，那么在代碼中就要寫對應的數據。如果仍然通信失敗，重新測試0，0。

打開設置：在上圖中的打開設置選項，進行其他參數的配置，下圖只是舉了一個例子，開通了4個端口來支持讀寫操作：


端口號設置規則:

• 為了不與原先存在的系統發生沖突，您在添加自己的端口時盡量使用您自己的端口。
• 如果讀寫都需要，盡可能的將讀取端口和寫入端口區分開來，這樣做比較高性能。
• 如果您的網絡狀態不是特別穩定，讀取端口使用2個，一個受阻切換另一個讀取可以提升系統的穩定性。

本文檔僅作組件的測試，所以只用了一個端口作為讀寫。如果你的程序也使用了一個端口，那么你在讀取數據時候， 剛好也在寫入（異步操作可能發生這樣的情況），那么寫入會失敗！)（在長連接模式下沒有這個問題）

三菱PLC的數據主要由兩類數據組成，位數據和字數據，在位數據中，例如X,Y,M,L都是位數據，字數據例如D,W。 兩類的數據在讀取解碼上存在一點小差別。（事實上也可以先將16個M先賦值給一個D，讀取D數據再進行解析， 在讀取M的數量比較多的時候，這樣操作效率更高）

關於兩種地址的表示方式

第一種，使用系統的類來標識，比如M200，寫成(MelsecDataType.M, 200)的表示形式，這樣也可以去MelsecDataType里面找到所有支持的數據類型。

第二種，使用字符串表示，這個組件里所有的讀寫操作提供字符串表示的重載方法，所有的支持訪問的類型對應如下，字符串的表示方式存在十進制和十六進制的區別：

• 輸入繼電器："X100","X1A0"            // 字符串為十六進制機制
• 輸出繼電器："Y100" ,"Y1A0"           // 字符串為十六進制機制
• 內部繼電器："M100","M200"           // 字符串為十進制
• 鎖存繼電器："L100"  ,"L200"           // 字符串為十進制
• 報警器：       "F100", "F200"            // 字符串為十進制
• 邊沿繼電器："V100" , "V200"          // 字符串為十進制
• 鏈接繼電器："B100" , "B1A0"          // 字符串為十六進制
• 步進繼電器："S100" , "S200"          // 字符串為十進制
• 數據寄存器："D100", "D200"           // 字符串為十進制
• 鏈接寄存器："W100" ,"W1A0"         // 字符串為十六進制
• 文件寄存器："R100","R200"            // 字符串為十進制

 

展示一些簡單實用基礎數據讀寫，這些數據的讀寫經過了實際的測試，如果需要更詳細的文檔，參考C#版本的，或是加VIP技術支持群咨詢。

from HslCommunication import MelsecMcNet
from HslCommunication import SoftBasic

def printReadResult(result):
    if result.IsSuccess:
    	print(result.Content)
    else:
    	print("failed   "+result.Message)
def printWriteResult(result):
    if result.IsSuccess:
        print("success")
    else:
        print("falied  " + result.Message)

if __name__ == "__main__":
    print(SoftBasic.GetUniqueStringByGuidAndRandom())
    melsecNet = MelsecMcNet("192.168.8.12",6002)
    if melsecNet.ConnectServer().IsSuccess == False:
        print("connect falied  ")
    else:
        # bool read write test
        melsecNet.WriteBool("M200",True)
        printReadResult(melsecNet.ReadBool("M200"))

        # bool array read write test
        melsecNet.WriteBool("M300",[True,False,True,True,False])
        printReadResult(melsecNet.ReadBool("M300",5))

        # int16 read write test
        melsecNet.WriteInt16("D200", 12358)
        printReadResult(melsecNet.ReadInt16("D200"))

        # int16 read write test
        melsecNet.WriteInt16("D201", -12358)
        printReadResult(melsecNet.ReadInt16("D201"))

        # uint16 read write test
        melsecNet.WriteUInt16("D202", 52358)
        printReadResult(melsecNet.ReadUInt16("D202"))

        # int32 read write test
        melsecNet.WriteInt32("D210", 12345678)
        printReadResult(melsecNet.ReadInt32("D210"))

        # int32 read write test
        melsecNet.WriteInt32("D212", -12345678)
        printReadResult(melsecNet.ReadInt32("D212"))

        # uint32 read write test
        melsecNet.WriteUInt32("D214", 123456789)
        printReadResult(melsecNet.ReadInt32("D214"))

        # int64 read write test
        melsecNet.WriteInt64("D220", 12345678901234)
        printReadResult(melsecNet.ReadInt64("D220"))

        # float read write test
        melsecNet.WriteFloat("D230", 123.456)
        printReadResult(melsecNet.ReadFloat("D230"))

        # double read write test
        melsecNet.WriteDouble("D240", 123.456789)
        printReadResult(melsecNet.ReadDouble("D240"))

        # string read write test
        melsecNet.WriteString("D250", '123456')
        printReadResult(melsecNet.ReadString("D250",3))

        # int16 array read write test
        melsecNet.WriteInt16("D260", [123,456,789,-1234])
        printReadResult(melsecNet.ReadInt16("D260",4))

        melsecNet.ConnectClose()

 

需要注意的是，每次的數據交互您都可以判斷是否成功，如果您不判斷，如果網絡斷開或是異常，會影響程序的執行。

讀寫操作支持單個數和數組。

支持自定義的數據讀寫操作。直接調用Read方法，可以讀取到原生的byte數組，然后進行組合數據。