C#讀寫基恩士PLC 使用TCP/IP 協議 MC協議

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，打賞請認准源代碼項目。

聯系作者及加群方式：http://www.hslcommunication.cn/Cooperation 

 

在Visual Studio 中的NuGet管理器中可以下載安裝，也可以直接在NuGet控制台輸入下面的指令安裝：

 

Install-Package HslCommunication

　　

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

 

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，更新日志，都在該頁面里面。

 

如果你需要在讀取PLC數據之后，還要群發客戶端來實現遠程辦公室同步監視，可以參考如下的項目（基於該組件擴展起來的，帶有賬戶驗證，版本控制，數據群發，公告管理等等功能）

https://github.com/dathlin/ClientServerProject

 

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。主要對基恩士的數據進行讀寫操作，具體的參照下面的地址信息

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^_^

此處使用到了2個命名空間：

using HslCommunication.Profinet.Keyence;
using HslCommunication;

　　

 

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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不管是基恩士的，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：

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

 

訪問測試項目

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下面的一個項目是這個組件的訪問測試項目，您可以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。可以同時參考。該項目位於本篇文章開始處的Gitbub源代碼里面的

下載地址為：HslCommunicationDemo.zip 

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

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。

 

 

 

基恩士PLC篇(本組件支持二進制和ASCII通訊，兩者只是類名不同，具體的地址，方法都是一模一樣的)

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初始化訪問PLC對象

注意：如果你采用了二進制讀寫，那么就實例化KeyenceMcNet類，如果采用ASCII來讀寫數據，請使用KeyenceMcAsciiNet類
如果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，根據實際情況進行數據的填入。 下面僅僅是測試中的數據：

 

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

　　

打開連接，並可以判斷是否連接上

keyence_net.ConnectServer( );

　　

如果需要判斷，那么按照如下的操作

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

　　

 

 
說明：對象應該放在窗體類下面，此處僅僅針對讀取一台設備的plc，也可以在訪問的方法中實例化局部對象， 初始化數據，然后讀取，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，窗體的多個按鈕均連接同一台PLC 設備，所以本窗體實例化一個對象即可。

 

展示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（判斷方法參照后面的代碼），一般網絡良好的情況下都會成功，但不排除失敗，以下代碼僅作測試，所有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" );

如下方法演示讀取了M200-M209這10個M的值，注意：讀取長度必須為偶數，即時寫了奇數，也會補齊至偶數，讀取和寫入的最大長度為7168，否則報錯。如需實際需求確實大於7168的，請分批次讀取。
返回值解析：如果讀取正常則共返回10個字節的數據，以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的操作

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非常的高):

        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 );
            }
        }

　　

麻煩之處需要自己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。