java android 读写三菱PLC 使用TCP/IP 协议
本文將使用一個Github開源的組件庫技術來讀寫三菱PLC和西門子plc數據，使用的是基于以太網的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。
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。
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nuget地址：https://www.nuget.org/packages/HslCommunication/????????????
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。
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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。
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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。
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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Q系列PLC的X，Y，M，L，B，V，F，S，D，W，R區域的數據讀寫，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.Core.Types.OperateResultExOne;import HslCommunication.Profinet.Melsec.MelsecMcNet;
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隨便聊聊
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
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關于兩種模式
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。
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關于日志記錄
暫時不支持
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PLC的配置
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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）
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環境2：此處以GX Works2為示例，測試PLC為L02CPU，內置了以太網協議
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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：
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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）
初始化訪問PLC對象
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：
MelsecMcNet melsec_net = new MelsecMcNet("192.168.1.192",6001);
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然后你可以指定一些參數，網絡號，網絡站號之類的，通常的情況都是不需要指定的
melsec_net.setNetworkNumber((byte) 0x00);melsec_net.setNetworkStationNumber((byte) 0x00);melsec_net.setConnectTimeOut(1000);
打開連接
melsec_net.ConnectServer();如果想知道有沒有連接上去
OperateResult connectResult = melsec_net.ConnectServer();if(connectResult.IsSuccess){System.out.print("連接成功");}else {System.out.print("連接失敗："+connectResult.Message);}
關于地址的表示方式
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
關于數據分類
以上地址的數據是分為位數據和字數據的，位數據只能調用ReadBool，字數據用Read及其擴展的方法
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簡單讀寫的示例
boolean[] M100 = melsec_net.ReadBool("M100",(short) 1).Content; // 讀取M100是否通，十進制地址boolean[] X1A0 = melsec_net.ReadBool("X1A0",(short) 1).Content; // 讀取X1A0是否通，十六進制地址boolean[] Y1A0 = melsec_net.ReadBool("Y1A0",(short) 1).Content; // 讀取Y1A0是否通，十六進制地址boolean[] B1A0 = melsec_net.ReadBool("B1A0",(short) 1).Content; // 讀取B1A0是否通，十六進制地址short short_D1000 = melsec_net.ReadInt16("D1000").Content; // 讀取D1000的short值 ,W3C0,R3C0 效果是一樣的int int_D1000 = melsec_net.ReadInt32("D1000").Content; // 讀取D1000-D1001組成的int數據float float_D1000 = melsec_net.ReadFloat("D1000").Content; // 讀取D1000-D1001組成的float數據long long_D1000 = melsec_net.ReadInt64("D1000").Content; // 讀取D1000-D1003組成的long數據double double_D1000 = melsec_net.ReadDouble("D1000").Content; // 讀取D1000-D1003組成的double數據String str_D1000 = melsec_net.ReadString("D1000", (short) 10).Content; // 讀取D1000-D1009組成的條碼數據melsec_net.Write("M100", new boolean[] { true} ); // 寫入M100為通melsec_net.Write( "Y1A0", new boolean[] { true } ); // 寫入Y1A0為通melsec_net.Write( "X1A0", new boolean[] { true } ); // 寫入X1A0為通melsec_net.Write( "B1A0", new boolean[] { true } ); // 寫入B1A0為通melsec_net.Write( "D1000", (short)1234); // 寫入D1000 short值 ,W3C0,R3C0 效果是一樣的melsec_net.Write( "D1000", 1234566); // 寫入D1000 int值melsec_net.Write( "D1000", 123.456f); // 寫入D1000 float值melsec_net.Write( "D1000", 123.456d); // 寫入D1000 double值melsec_net.Write( "D1000", 123456661235123534L); // 寫入D1000 long值melsec_net.Write( "D1000", "K123456789"); // 寫入D1000 string值
X,Y,M,L,F,V,B,S位數據的讀寫說明
- X 輸入繼電器
- Y 輸出繼電器
- M 內部繼電器
- L 鎖存繼電器
- F 報警器
- V 邊沿繼電器
- B 鏈接繼電器
- S 步進繼電器
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本小節將展示八種位數據的讀取，雖然更多的時候只是讀取D數據即可，或者是將位數據批量挪到D數據中， 但是在此處仍然進行介紹單獨的讀取X,Y,M,L,F,V,B,S，由于這八種讀取手法一致，故針對M數據進行介紹，其他的您可以自己測試。
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于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
// 寫入測試，M100-M104 寫入測試 此處寫入后M100:通 M101:斷 M102:斷 M103:通 M104:通boolean[] values = new boolean[]{true,false,false,true,true};OperateResult write = melsec_net.Write("M100",values);if(write.IsSuccess){System.out.print("寫入成功");}else {System.out.print("寫入失敗："+write.Message);}
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D,W,R字數據的讀寫操作
此處讀取針對中間存在整數數據的情況，因為兩者讀取方式相同，故而只演示一種數據讀取， 使用該組件讀取數據，一次最多讀取或寫入960個字，超出則失敗。 如果讀取的長度確實超過限制，請考慮分批讀取。
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OperateResultExOne<byte[]> read1 = melsec_net.Read("D100",(short)5);if(read1.IsSuccess){short D100 = melsec_net.getByteTransform().TransByte(read1.Content,0);short D101 = melsec_net.getByteTransform().TransByte(read1.Content,2);short D102 = melsec_net.getByteTransform().TransByte(read1.Content,4);short D103 = melsec_net.getByteTransform().TransByte(read1.Content,6);short D104 = melsec_net.getByteTransform().TransByte(read1.Content,8);}else {System.out.print("讀取失敗："+read1.Message);}// D100為1234,D101為8765,D102為1234,D103為4567,D104為-2563short[] values2 = new short[]{1335, 8765, 1234, 4567, -2563 };OperateResult write = melsec_net.Write("M100",values2);if(write.IsSuccess){System.out.print("寫入成功");}else {System.out.print("寫入失敗："+write.Message);}
一個實際中復雜的例子演示
實際中可能碰到的情況會很復雜，一臺設備中需要上傳的數據包含了溫度，壓力，產量，規格等等信息，在一串數據中 會包含各種各樣的不同的數據，上述的讀取D，讀取M，讀取條碼的方式不太好用，所以此處做一個完整示例的演示，假設我們需要讀取 D4000-D4009的數據，假設D4000存放了溫度數據，55.1℃在D中為551，D4001存放了壓力數據，1.23MPa在D中存放為123，D4002存放了 設備狀態，0為停止，1為運行，D4003存放了產量，1000就是指1000個，D4004備用，D4005-D4009存放了規格，以下代碼演示如何去解析數據：
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//解析復雜數據OperateResultExOne<byte[]> read3 = melsec_net.Read("D4000", (short) 10);if (read3.IsSuccess){double 溫度 = melsec_net.getByteTransform().TransInt16(read3.Content, 0) / 10d;//索引很重要double 壓力 = melsec_net.getByteTransform().TransInt16(read3.Content, 2) / 100d;boolean IsRun = melsec_net.getByteTransform().TransInt16(read3.Content, 4) == 1;int 產量 =melsec_net.getByteTransform().TransInt32(read3.Content, 6);String 規格 = melsec_net.getByteTransform().TransString(read3.Content, 10, 10,"ascii");}else{System.out.print("讀取失敗："+read3.Message);}
更詳細的信息，可以參照源代碼里面的測試項目。
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轉載于:https://www.cnblogs.com/dathlin/p/9176069.html
總結
以上是生活随笔為你收集整理的java android 读写三菱PLC 使用TCP/IP 协议的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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