C#读写基恩士PLC 使用TCP/IP 协议 MC协议

本文将使用一个Github开源的组件库技术来读写基恩士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，打赏请认准源代码项目。

联系作者及加群方式：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API介绍参照：http://www.cnblogs.com/dathlin/p/7703805.html 组件的使用限制，更新日志，都在该页面里面。

如果你需要在读取PLC数据之后，还要群发客户端来实现远程办公室同步监视，可以参考如下的项目（基于该组件扩展起来的，带有账户验证，版本控制，数据群发，公告管理等等功能）

https://github.com/dathlin/ClientServerProject

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。主要对基恩士的数据进行读写操作，具体的参照下面的地址信息

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.Profinet.Keyence;
using HslCommunication;

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

在PLC端，包括三菱，西门子，欧姆龙以及Modbus Tcp客户端的访问器上，都支持两种模式，短连接模式和长连接模式，现在就来解释下什么原理。

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

不管是基恩士的，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

访问测试项目

下面的一个项目是这个组件的访问测试项目，您可以进行初步的访问的测试，免去了您写测试程序的麻烦，三菱的界面和西门子的界面几乎是一致的。可以同时参考。该项目位于本篇文章开始处的Gitbub源代码里面的

下载地址为：HslCommunicationDemo.zip

地址的格式在在线文档里：http://118.24.36.220:8080/html/04bd2a21-7ab0-2fb9-f7f1-e0f0ecaf9227.htm

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，并且推送给网页前端，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。

基恩士PLC篇(本组件支持二进制和ASCII通讯，两者只是类名不同，具体的地址，方法都是一模一样的)

初始化访问PLC对象

注意：如果你采用了二进制读写，那么就实例化KeyenceMcNet类，如果采用ASCII来读写数据，请使用KeyenceMcAsciiNet类
如果想使用本组件的数据读取功能，必须先初始化数据访问对象，根据实际情况进行数据的填入。下面仅仅是测试中的数据：

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

打开连接，并可以判断是否连接上

keyence_net.ConnectServer( );

如果需要判断，那么按照如下的操作

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

说明：对象应该放在窗体类下面，此处仅仅针对读取一台设备的plc，也可以在访问的方法中实例化局部对象，初始化数据，然后读取，该对象几乎不损耗内存，内存垃圾由CLR进行自动回收。此处测试方便，窗体的多个按钮均连接同一台PLC 设备，所以本窗体实例化一个对象即可。

展示一些简单实用基础数据读写，这些数据的读写没有进行严格的是否成功判断（判断方法参照后面的代码），一般网络良好的情况下都会成功，但不排除失败，以下代码仅作测试，所有没有严格判断是否成功：

            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" );

如下方法演示读取了M200-M209这10个M的值，注意：读取长度必须为偶数，即时写了奇数，也会补齐至偶数，读取和写入的最大长度为7168，否则报错。如需实际需求确实大于7168的，请分批次读取。
返回值解析：如果读取正常则共返回10个字节的数据，以下示例数据进行批量化的读取

        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
            }
        }

写入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
            }

高级的批量数据读取(针对连续的地址的时候效率非常的高):

        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 );
            }
        }

麻烦之处需要自己写代码解析数据信息

更多详细的读写信息请关注本项目学习。