java android 讀寫西門子PLC數據,包含S7協議和Fetch/Write協議,s7支持200smart,300PLC,1200PLC,1500PLC
本文將使用一個gitHub開源的組件技術來讀寫西門子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,讀取操作只要放到後臺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,打賞請認準源代碼項目。
nuget地址:https://www.nuget.org/packages/HslCommunication/
github地址:https://github.com/dathlin/HslCommunication
本項目目前支持C#語言和java語言,C#語言的功能比較齊全,java版本的庫還在開發及完善中。
點擊下載本組件的jar包。HslCommunication.jar
代碼使用支持的例子可以參照C#版本的,兩者幾乎是一模一樣的,支持的數據類型也是一致的。
技術支持QQ群:592132877 (組件的版本更新細節也將第一時間在群裏發布)最後編輯日期:2018年4月3日 09:44:41
裏面各種小夥伴,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。
組件的完整信息和其他API介紹參照:http://www.cnblogs.com/dathlin/p/7703805.html 組件的授權協議,更新日誌,都在該頁面裏面。
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。主要對西門子PLC的M,Q,I,DB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^_^
此處使用到了2個命名空間:
import HslCommunication.Profinet.Siemens.SiemensPLCS; import HslCommunication.Profinet.Siemens.SiemensS7Net; import HslCommunication.Core.Types.OperateResultExOne;
隨便聊聊(C#版本服務器)
當我們一個上位機需要讀取100臺西門子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臺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臺設備,那麽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臺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臺PLC裏都增加發送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
本組件所提供的所有客戶端類,包括三菱,西門子,歐姆龍,modbus-tcp,以及SimplifyNet都是繼承自雙模式基類,雙模式包含了短連接和長連接,下面就具體介紹下兩個模式的區別
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,那麽關閉後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,那麽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。
關於日誌記錄
暫時只是預留了接口,具體可以自己實現
關於兩種協議
本組件支持的西門子通信有兩種協議,一種是S7協議,在PLC側幾乎不需要配置參數,另一個協議Fetch/Write協議,相對比較麻煩一點,如果S7不方便讀取的話,可以選擇Fetch/Write,相對而言,S7更加方便點。
這兩個協議除了實例化的類型不一致,讀寫PLC的代碼和連接機制都是一致的,所以FW協議的具體代碼就不粘貼了,詳細參照下面的Demo項目。
訪問測試項目(C#版本,可以方便測試)
在上述的github源代碼裏有個測試項目,HslCommunicationDemo,裏面包含了各種客戶端的Demo項目,不需要編寫任何的代碼就可以測試數據的訪問了。
下載地址為:HslCommunicationDemo.zip
演示項目(C#服務器+asp.net + C#客戶端 + android客戶端)
下面的三篇演示了具體如何去訪問PLC的數據,我們在訪問完成後,通常需要進行處理,以下的示例項目就演示了後臺從PLC讀取數據後,前臺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,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,然後把數據推送給客戶端顯示。註意: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,比如這裏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。
S7協議下的tcp直接通訊,配置簡單,一般PLC都支持
測試通過的PLC:1200系列 本人親測
200smart 感謝 無名①終止^^ 的測試
300系列 感謝 懂PLC不懂c# 的測試
1500系列 感謝 ∮溪風-⊙_⌒ 的測試
報文的格式參考了如下的兩篇文章
http://www.itpub.net/thread-2052649-1-1.html
https://wenku.baidu.com/view/d93b88b06394dd88d0d233d4b14e852459fb3912.html
如果你擅長於網絡通信和組件開發,可以通過報文格式開發出自己的西門子通信庫,我所做的就是基於報文格式進行了二次封裝,隱藏了socket通信的細節,還包含了異常處理,提供了簡單方便的API來讀寫數據。提供了整數數據的讀寫,字符串讀寫,來豐富各種需求,從事實上來說,只要可以讀寫字節,相當於任何數據了。
準備:在西門子PLC上配置好IP地址,就只有一個IP地址就夠了,然後打開電腦的cmd指令,只要能ping通西門子PLC即可。
還需要在PLC側配置打開 GET/SET通訊允許:(感謝網友 OLIFE 提供的圖片) (如果碰到讀取數據時出現長度驗證失敗的信息,請務必檢查下面的勾是否打上)
最簡單的一條應用,只需要兩行代碼,示例:讀取M100的byte值
private static void SiemesTest(){ SiemensS7Net siemens_net = new SiemensS7Net(SiemensPLCS.S1200,"192.168.1.195"); System.out.println(siemens_net.ReadByte("M100").Content); }
上述使用了短連接的模式,隨用隨連,我們下面演示長連接
SiemensS7Net siemens_net = new SiemensS7Net(SiemensPLCS.S1200,"192.168.1.195"); OperateResult connect = siemens_net.ConnectServer(); if(connect.IsSuccess){ System.out.println("connect success!"); } else { System.out.println("failed:"+connect.Message); }
程序退出的時候需要關閉長連接
siemens_net.ConnectClose();
以下演示了一些簡單的常用的讀寫操作,不過並未對結果進行判斷,實際生產代碼中,需要對結果進行嚴格的判定
byte m100_byte = siemens_net.ReadByte("M100").Content; short m100_short = siemens_net.ReadInt16("M100").Content; int m100_int = siemens_net.ReadInt32("M100").Content; long m100_long = siemens_net.ReadInt64("M100").Content; float m100_float = siemens_net.ReadFloat("M100").Content; double m100_double = siemens_net.ReadDouble("M100").Content; String m100_string = siemens_net.ReadString("M100",(short) 10).Content; siemens_net.Write("M100",(byte) 123); siemens_net.Write("M100",(short) 123); siemens_net.Write("M100",(int) 123); siemens_net.Write("M100",(long) 123); siemens_net.Write("M100", 123.456f); siemens_net.Write("M100", 123.456d); siemens_net.Write("M100","1234567890");
下面說明復雜的數據操作,並對結果進行判斷,以及批量化的數據操作,例如讀取M100-M109
OperateResultExOne<byte[]> read = siemens_net.Read( "M100", (short) 10 ); { if(read.IsSuccess) { byte m100 = read.Content[0]; byte m101 = read.Content[1]; byte m102 = read.Content[2]; byte m103 = read.Content[3]; byte m104 = read.Content[4]; byte m105 = read.Content[5]; byte m106 = read.Content[6]; byte m107 = read.Content[7]; byte m108 = read.Content[8]; byte m109 = read.Content[9]; } else { // 發生了異常 } }
讀寫的數據類型,支持 M。I。Q,DB塊,T、C
M 地址示例:M100
I 地址示例:I100
Q 地址示例 Q100
DB 塊。DB1.100 對於smart200來說,V區100就是DB1.100
T 地址示例 T100
C 地址示例: C100
java android 讀寫西門子PLC數據,包含S7協議和Fetch/Write協議,s7支持200smart,300PLC,1200PLC,1500PLC