前言
此前，我寫過一個VB.net環(huán)境下與西門子PLC通訊案例的博文：
VisaulStudio2022下用VB.net實現(xiàn)socket與西門子PLC進(jìn)行通訊案例（優(yōu)化版）
最近項目上會用到匯川PLC比較多，正好有個項目有上位機(jī)通訊需求，于是就自己這邊先測試了一下匯川PLC和上位機(jī)通過socket進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。

配置：
平臺：windows
工具：visual studio 2022
語言：VB.net
通訊協(xié)議：socket
PLC型號：匯川Eazy521系列
固件版本：6.1.2.0
PLC軟件：匯川Autoshop V4.8.2.4

其實，與PLC進(jìn)行通訊來說，上位機(jī)側(cè)的程序幾乎不用改變，主要是PLC端的使用有些不同，像西門子、信捷的PLC，在進(jìn)行socket通訊時，雖然使用協(xié)議都是一樣的，但不同廠家，其編程指令和PLC程序?qū)懗鰜硎遣灰恢碌?#xff0c;其中還涉及數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換。

本篇將側(cè)重于介紹匯川PLC這邊的設(shè)置及編程，上位機(jī)將在之前的基礎(chǔ)上稍作修改。

一、PLC側(cè)設(shè)置

匯川PLC進(jìn)行socket協(xié)議通訊的指令，在它的工具箱-通訊指令-以太網(wǎng)指令下：

大致介紹下指令：
1、TCP_listen：PLC作為服務(wù)器端時，監(jiān)聽客戶端指令
2、TCP_accept：PLC作為服務(wù)器端時，在開啟了監(jiān)聽模式后，用于監(jiān)測客戶端的連接指令。如果檢測到有客戶端請求連接，則會產(chǎn)生一個connected_socket,并存儲在隊列里，這個connected_socket就是客戶端的請求，后面的收發(fā)數(shù)據(jù)，都用它進(jìn)行。
3、TCP_connect：PLC作為客戶端時，與服務(wù)器連接的指令。
4、TCP_receive:當(dāng)連接成功建立后，使用此指令從遠(yuǎn)程設(shè)備接收數(shù)據(jù)。
5、TCP_send：同上，發(fā)送數(shù)據(jù)。
6、TCP_close：用于關(guān)閉監(jiān)聽或者連接。

下面，以PLC作為服務(wù)器端為例，來說明一下指令具體如何使用：

1、TCP_listen：

如上圖，這個指令的觸發(fā)位Execute，其實使用上升沿脈沖即可，當(dāng)觸發(fā)后，Active位會變成ON。
其中，左側(cè)的socket接口，根據(jù)匯川官方文檔，是應(yīng)該填寫sSocekt數(shù)據(jù)類型的,詳細(xì)如下：

但是目前Autoshop軟件中目前還不支持自定義這種數(shù)據(jù)類型，所以要用INT[20]數(shù)組來代替，實例中如下：

port接口是填寫本地端口后，可以直接填寫常數(shù)，如2000，在PLC中表示為K2000，即十進(jìn)制2000。也可以使用變量，只要將數(shù)據(jù)類型設(shè)置為DINT即可。但官方文檔有提示，盡量不要使用特殊端口號，如502。
至于右側(cè)的其他狀態(tài)位如buzy，error，errorid，只要監(jiān)控指令運行狀態(tài)的，按照數(shù)據(jù)類型，分配個變量就行了，后面的其他指令，都會有這些變量，就不再多做說明。

2、TCP_accept：

當(dāng)監(jiān)聽開啟后，就需要用accept來監(jiān)測客戶端的連接請求。
如上圖，這個指令左側(cè)有一個ListeningSocket參數(shù)，這里填寫和TCP_listen指令一樣的數(shù)據(jù)即可。
其右側(cè)有一個Connected位，如果客戶端發(fā)起了連接請求，且無故障，那么這個位將會變?yōu)镺N。同時，右側(cè)還有一個Connected_socket參數(shù)，這個參數(shù)也是sSocket類型，此處也是用INT[20]數(shù)組來代替。但要注意，這個和TCP_listen不能是同一個，這個相當(dāng)于是服務(wù)器端監(jiān)聽到了客戶端，產(chǎn)生的客戶端反饋。
accept指令可以多次使用，以接收多個客戶端的連接。本例只按照一個客戶端連說明。

3、TCP_receive：

此指令用于接收遠(yuǎn)程設(shè)備（本例中就是客戶端）發(fā)送的數(shù)據(jù)，其左側(cè)接口有一個Socket參數(shù)，此處填寫前面accept指令右側(cè)的Connected_socket一樣的數(shù)據(jù)即可。
接著是Buffer，即數(shù)據(jù)接收過來，存放在哪里？
你可以自己新建一個buffer區(qū)，buffer區(qū)是一個連續(xù)數(shù)組，匯川PLC支持兩種數(shù)據(jù)類型：
INT[0…n]或者Byte[0…n]，使用哪種看自己需要，一般常用byte即可。
接下來是Size參數(shù)，因為我們不一定需要所有發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，所以可設(shè)置接收數(shù)據(jù)長度，但要注意，Size的值不能超過buffer區(qū)的大小。
右側(cè)參數(shù)，done代表指令接收完成，可以使用這個狀態(tài)位來編寫一些邏輯程序，如數(shù)據(jù)傳送等。
還有一個ReceivedSize參數(shù)，表示實際接收的數(shù)據(jù)長度，雖然設(shè)置了數(shù)據(jù)接收長度，但發(fā)過來的數(shù)據(jù)可能小于設(shè)置值，比如設(shè)置了10字節(jié)，但發(fā)送過來的只有2個字節(jié)，這個長度就是實際長度，會顯示在ReceivedSize中。

4、TCP_send：

此指令用于發(fā)送數(shù)據(jù)，與TCP_receive指令類似，其左側(cè)的Socket參數(shù)，填寫accept指令右側(cè)的Connected_socket一樣的參數(shù)。
buffer填寫自定義的發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，Size為發(fā)送長度，右側(cè)的sentsize標(biāo)識實際發(fā)送的數(shù)據(jù)長度。

5、TCP_close：

關(guān)閉指令非常簡單，用于關(guān)閉socket連接，但要注意，本例是將PLC作為服務(wù)器端，所以關(guān)閉連接時，除了要關(guān)閉服務(wù)器的監(jiān)聽socket，還需要關(guān)閉客戶端的請求socket（假如已成功建立連接）。

以上就是匯川PLC端的程序編寫，匯川的官方文檔也給了示例，但實際使用時，會涉及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換問題，這里提一個注意點：
我這邊使用時，需要在PLC這邊將浮點數(shù)（32位）發(fā)送到上位機(jī)，但我們在前面說了，TCP_send的buffer區(qū)只能是Byte[]或者INT[]這兩種，所以，就需要將浮點數(shù)先轉(zhuǎn)為整數(shù)類型或者字節(jié)類型。
但是，如果你直接使用匯川的INT或者DINT這個指令，它會將浮點數(shù)轉(zhuǎn)換為四舍五入后的整數(shù)，并不是真正的無損轉(zhuǎn)換。
我在指令文檔找了半天，才發(fā)現(xiàn)匯川要實現(xiàn)將浮點數(shù)完全轉(zhuǎn)換為字節(jié)，需要使用MCPY這個指令。
官方解釋：

該指令是較為高階的應(yīng)用，需謹(jǐn)慎使用！
該指令是數(shù)據(jù)復(fù)制操作，數(shù)據(jù)本身無變化，可以實現(xiàn)內(nèi)存復(fù)制拷貝；如果使用巧妙，可以實現(xiàn)類型變換的操
作。
n是待復(fù)制的數(shù)據(jù)的長度，以字節(jié)為單位，比如，兩個16位數(shù)據(jù)賦值給一個32位數(shù)據(jù)，n=4；把兩個32位整
數(shù)，復(fù)制給同樣大小的結(jié)構(gòu)體或16位整數(shù)數(shù)組，n=8；
當(dāng)操作數(shù)S或D為位元件時，位元件的地址必須按字節(jié)對齊，否則會發(fā)生尋址錯誤；例如，MCPY M1 M15
K1，會報“無效變量地址，訪問的變量不存在”錯誤。

實際應(yīng)用：

這樣轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)，在通過socket發(fā)送到上位機(jī)后，上位機(jī)端使用字節(jié)轉(zhuǎn)浮點指令，如python中可以使用：

data_float=struct.unpack('f',datarecv[0:4])[0] 

轉(zhuǎn)換后和PLC發(fā)送的數(shù)據(jù)是一致的。

二、上位機(jī)側(cè)程序

上位機(jī)側(cè)采用的是VB.net語言編寫，其中socket通訊方面使用的是System.Net.Sockets庫，直接導(dǎo)入即可：

Imports System.Net.Sockets  

說一下幾個關(guān)鍵步驟：
1、socket連接

   Private Sub socket_client_connect()        Tryip = IPAddress.Parse(TextBox1.Text)port = Integer.Parse(TextBox2.Text)ipe = New IPEndPoint(ip, port)soc_client.Connect(ipe)Console.WriteLine("connect ok")If soc_client.Connected Then'如果連接成功，狀態(tài)變?yōu)榫G色huayuan(PictureBox1, Color.LimeGreen)'如果連接成功，則啟動數(shù)據(jù)接收，為了防止阻塞線程，采用新線程Dim th1 As New Thread(AddressOf socket_client_recvievedata)  '多線程th1.Start()                               '線程啟動，防止socket阻塞End IfCatch ex As ExceptionConsole.WriteLine(ex.Message)MsgBox(ex.Message + vbCrLf +"請檢查IP設(shè)置或目標(biāo)PLC是否保持通訊正常？",MsgBoxStyle.OkOnly, "tips!")End TryEnd Sub

使用socket.connect()函數(shù)向服務(wù)器發(fā)送連接請求，可以使用socket.connected狀態(tài)位來判斷連接是否成功。

2、socket接收

 Private Sub socket_client_recvievedata()  '定義接收區(qū)字節(jié)數(shù)組Dim recbyt(1024) As Byte'循環(huán)接收While TrueTryDim reclength = soc_client.Receive(recbyt, 200, SocketFlags.None)'recvdata = Encoding.GetEncoding("gb2312").GetString(recbyt)Dim tt1 As Test_data'recvdata = Encoding.ASCII.GetString(recbyt, 0, 30)'以下是對所接收的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，可以根據(jù)實際情況變化'下面的僅作為參考'ax1.axis_status = BitConverter.ToInt16(recbyt, 0)'ax1.axis_xunhuanmoshi = BitConverter.ToInt16(recbyt, 2)'ax1.axis_runing = BitConverter.ToInt16(recbyt, 4)'ax1.axis_error = BitConverter.ToInt16(recbyt, 6)Console.WriteLine(reclength.ToString())'tt1.test1 = Encoding.GetEncoding("utf-8").GetString(recbyt)'tt1.test2 = Encoding.GetEncoding("utf-8").GetString(recbyt)tt1.temp_float1 = BitConverter.ToSingle(recbyt, 0)'Console.WriteLine(recdata1)'將解析的數(shù)據(jù)通過委托的方式傳遞給主線程，以更新主線程的UIDim socket_invoke_1 As New socket_invoke(AddressOf socket_recv_data_invoke)Me.Invoke(socket_invoke_1, tt1)Catch ex As ExceptionExit SubMsgBox(ex.Message, MsgBoxStyle.OkOnly, "tips!")End TryEnd WhileEnd Sub

接收數(shù)據(jù)使用socket.receive()，為了循環(huán)接收，可以使用while指令，但是如果直接使用，會阻塞主線程即UI，所以最好在新線程中使用。注意上述代碼中的后面幾行：

'將解析的數(shù)據(jù)通過委托的方式傳遞給主線程，以更新主線程的UI
Dim socket_invoke_1 As New socket_invoke(AddressOf socket_recv_data_invoke) Me.Invoke(socket_invoke_1, tt1)

此處采用的是.Net中的委托，即為了不阻塞主線程，我們采用委托的形式，將socket循環(huán)接收的數(shù)據(jù)發(fā)送給UI，這樣既可以傳送數(shù)據(jù)，又不會阻塞線程。

3、socket發(fā)送數(shù)據(jù)
發(fā)送數(shù)據(jù)則非常簡單，使用socket.send()即可。

  Private Sub socket_client_senddata()   TryIf soc_client.Connected Thensoc_client.Send(sendbytes_client, 200, SocketFlags.None)End IfCatch ex As ExceptionMsgBox(ex.Message, MsgBoxStyle.YesNoCancel, "tips!")End TryEnd Sub

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