这篇文章主要介绍了C#实现上位机与欧姆龙PLC通讯(FINS)方式，具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教
先介绍下一些基本定义
串行通信：通过的是PLC上的串行口RS232/RS422/485口，上位机链接系统 Hostlink系统是对于FA系统一种及优化有经济的通信方式。
适用于一台上位机与一台或者多台的PLC进行数据通信。
通讯协议分两种
1:C-mode commands
只可以通过串口进行通讯
2:Fins commands
既可以通过串口通讯也可以通过各类网络通讯(适应性较强)
本文只介绍fins通讯
fins (factory in terfave network service) 通讯协议是欧姆龙公司开发的一款自动化控制网络指令/响应系统的通讯协议；运用FINS指令可实现各种网络间的无缝通信
FINS帧结构
- 发送命令结构 命令码2个字节
- 响应命令结构 命令码2个字节
- 命令码 01 01读数据
- 命令码 01 02写数据
- 结束码 00 00无错误
1、获取PLC节点地址
上位机和PLC建立TCP通讯之后，可以发送以下命令来获得PLC的节点地址;
帧结构见下表：
| 列表 | Content（十六进制） | Description(说明) |
|---|---|---|
| 头 | 46 49 4E 53 | ASCII分别代表的是 F I N S |
| 长度 | 00 00 00 0C | 从Command之后的数据包的长度 |
| 错误代码 | 00 00 00 00 | 目前暂时没用，因为在服务器不需要检测内部错误 |
| 连接的节点地址 | 00000000~000000FE | 分别是0~254，当设置为0时表示自动获取客户端的Fins节点地址 |
2、命令码介绍
详细内容说明介绍见下表：
| 命令内容 | 命令代码(MR SR) | 说明 | 功能 |
|---|---|---|---|
| 访问I/O存储区 | 01 01 | 读内存区 | 读连续I/O存储区字的内容 |
| 访问I/O存储区 | 01 02 | 写内存区 | 写连续I/O存储区字的内容 |
| 访问I/O存储区 | 01 03 | 填充内存区 | 将相同的数据写入指定范围的I/O存储器区 |
| 访问I/O存储区 | 01 04 | 多个存储区读取 | 读取指定的非连续I/O存储区字 |
| 访问I/O存储区 | 01 05 | 存储区传输 | 将连续存储I/O存储区字内容复制到另外的I/O存储区 |
| 访问参数区 | 02 01 | 读取参数区 | 读取连续参数区字内容 |
| 访问参数区 | 02 02 | 写入参数区 | 写入连续参数区字内容 |
| 访问参数区 | 02 03 | 填充参数区 | 将相同数据写入到指定范围参数区域字 |
| 改变操作模式 | 04 01 | 设置CPU操作模式为RUN | 将CPU单元的操作模式更改为RUN或MONITOR |
| 改变操作模式 | 04 02 | 设置CPU操作模式为STOP | 将CPU单元的操作模式更改为编程 |
| 改变操作模式 | 06 01 | 读取CPU单元状态 | 读取CPU单元状态 |
| 错误日志 | 21 01 | 错误清除 | 清除错误或错误信息 |
| 错误日志 | 21 02 | 读取错误日志 | 读取错误日志 |
| 错误日志 | 21 03 | 清除错误日志 | 清除错误日志指针 |
3、I / O存储器地址标识
| 区域 | 数据类型 | 存储区代码 | 存储区地址范围 | 存储地址 | 字节长度 |
|---|---|---|---|---|---|
| DM | Bit | 02 | D0000000到D3276715 | 000000到7FFF0F | 1 |
| DM | Word | 82 | D00000到D32767 | 000000到7FFF00 | 2 |
鉴于我们在和PLC通讯时，一般只需要进行读取DM区寄存器操作，因为本文只介绍读取和写入DM区寄存器。其他的有需要的童鞋进行自己功能拓展。
举例：
读取DM区地址100，连续10个地址的数据
发送命令：010182006400000A
返回命令：010100000102030405060708090A
发送的命令进行说明：
- 1、01 01代表功能码，读连续I/O存储区字的内容
- 2、82代表进行字操作
- 3、00 64转成十进制就是100代表的是我们要读取的起始地址
- 4、00000A转成十进制就是10代表的是我们要读取得长度
响应的命令说明
- 1、01 01代表功能码，读连续I/O存储区字的内容
- 2、00 00代表结束码，当不是00 00的时候表明数据帧不对
- 3、01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A分别代表要读取的十个寄存器的数据值
具体协议可以查看百度文库：欧姆龙fins通讯协议
综上，结合之前的博客，C#Socket客户端：C#Socket客户端我们可以整合得到一个欧姆龙fins的类，如下所示：
using System; using System.Collections.Generic; using System.Text; using System.Net; using System.Net.Sockets; using System.Threading; namespace OmrEntFINS { public class OmronFINS { /// /// 客户端连接Socket /// private Socket clientSocket; /// /// 连接状态 /// public Boolean connected = false; /// /// 发送数据 /// private Byte[] SendMess; /// /// 连接点 /// private IPEndPoint hostEndPoint; /// /// 连接信号量 /// private static AutoResetEvent autoConnectEvent = new AutoResetEvent(false); /// /// 接受到数据时的委托 /// /// public delegate void ReceiveMsgHandler(Byte[] info); /// /// 接收到数据时调用的事件 /// public event ReceiveMsgHandler OnMsgReceived; /// /// 开始监听数据的委托 /// public delegate void StartListenHandler(); /// /// 开始监听数据的事件 /// public event StartListenHandler StartListenThread; /// /// 发送信息完成的委托 /// /// public delegate void SendCompleted(bool successorfalse); /// /// 发送信息完成的事件 /// public event SendCompleted OnSended; /// /// 监听接收的SocketAsyncEventArgs /// private SocketAsyncEventArgs listenerSocketAsyncEventArgs; int Plcport; public OmronFINS(String hostName, Int32 port, Int32 PLCStaion) { Plcport = PLCStaion; IPAddress[] addressList = Dns.GetHostAddresses(hostName); this.hostEndPoint = new IPEndPoint(addressList[addressList.Length - 1], port); this.clientSocket = new Socket(this.hostEndPoint.AddressFamily, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); } /// /// 连接服务端 /// private bool Connect() { using (SocketAsyncEventArgs connectArgs = new SocketAsyncEventArgs()) { connectArgs.UserToken = this.clientSocket; connectArgs.RemoteEndPoint = this.hostEndPoint; connectArgs.Completed += new EventHandler(OnConnect); clientSocket.ConnectAsync(connectArgs); //等待连接结果 bool autores = autoConnectEvent.WaitOne(1000); if (this.connected) { listenerSocketAsyncEventArgs = new SocketAsyncEventArgs(); byte[] receiveBuffer = new byte[1024];//设置接收buffer区大小 listenerSocketAsyncEventArgs.UserToken = clientSocket; listenerSocketAsyncEventArgs.SetBuffer(receiveBuffer, 0, receiveBuffer.Length); listenerSocketAsyncEventArgs.Completed += new EventHandler(OnReceive); StartListenThread(); // SocketExtensions.SetKeepAlive(clientSocket, 3000, 1000); return true; } else return false; } } /// /// 开始监听线程的入口函数 /// private void Listen() { (listenerSocketAsyncEventArgs.UserToken as Socket).ReceiveAsync(listenerSocketAsyncEventArgs); } public static List s_lst = new List(); /// /// 发送信息 /// /// private void Send(Byte[] message) { if (this.connected) { Byte[] sendBuffer = message; SocketAsyncEventArgs senderSocketAsyncEventArgs = null;// new SocketAsyncEventArgs(); lock (s_lst) { if (s_lst.Count > 0) { senderSocketAsyncEventArgs = s_lst[s_lst.Count - 1]; s_lst.RemoveAt(s_lst.Count - 1); } } if (senderSocketAsyncEventArgs == null) { senderSocketAsyncEventArgs = new SocketAsyncEventArgs(); senderSocketAsyncEventArgs.UserToken = this.clientSocket; senderSocketAsyncEventArgs.RemoteEndPoint = this.hostEndPoint; senderSocketAsyncEventArgs.Completed += (object sender, SocketAsyncEventArgs _e) => { lock (s_lst) { s_lst.Add(senderSocketAsyncEventArgs); } }; } senderSocketAsyncEventArgs.SetBuffer(sendBuffer, 0, sendBuffer.Length); clientSocket.SendAsync(senderSocketAsyncEventArgs); } else { this.connected = false; } SendMess = message; } /// /// 断开连接 /// private bool Disconnect() { bool returnDis = true; try { this.clientSocket.Shutdown(SocketShutdown.Both); this.clientSocket.Close(); //this.clientSocket.Dispose(); //clientSocket.Disconnect(true); //clientSocket.Disconnect(false); } catch (Exception) { returnDis = false; } finally { } this.connected = false; return returnDis; } /// /// 连接的完成方法 /// /// /// private void OnConnect(object sender, SocketAsyncEventArgs e) { this.connected = (e.SocketError == SocketError.Success); autoConnectEvent.Set(); } /// /// 接收的完成方法 /// /// /// private void OnReceive(object sender, SocketAsyncEventArgs e) { if (e.BytesTransferred == 0) { //Console.WriteLine("Socket is closed", Socket.Handle); if (clientSocket.Connected) { try { clientSocket.Shutdown(SocketShutdown.Both); } catch (Exception) { //client already closed } finally { if (clientSocket.Connected) { clientSocket.Close(); } } } Byte[] rs = new Byte[0]; OnMsgReceived(rs); this.connected = false; } else { byte[] buffer = new byte[e.BytesTransferred]; for (int i = 0; i /// 发送的完成方法 /// /// /// private void OnSend(object sender, SocketAsyncEventArgs e) { if (e.SocketError == SocketError.Success) { OnSended(true); } else { OnSended(false); this.ProcessError(e); } } /// /// 处理错误 /// /// private void ProcessError(SocketAsyncEventArgs e) { Socket s = e.UserToken as Socket; if (s.Connected) { try { s.Shutdown(SocketShutdown.Both); } catch (Exception) { //client already closed } finally { if (s.Connected) { s.Close(); } } this.connected = false; } //throw new SocketException((Int32)e.SocketError); } #region IDisposable Members public void Dispose() { autoConnectEvent.Close(); if (this.clientSocket.Connected) { this.clientSocket.Close(); } } #endregion #region 欧姆龙通讯协议 /// /// 发送命令反馈 /// /// void OmronFINS_OnSended(bool successorfalse) { if (!successorfalse) { } else { } } Byte PCS; Byte PLCS; int SendOrRev; int SendOrRev2; Byte[] SendBack; Byte[] RecvBack; /// /// 接受命令反馈 /// /// void OmronFINS_OnMsgReceived(byte[] info) { if (SendmessHas) { if (info.Length >= 24) { if (int.Parse(info[23].ToString("X").Trim(), System.Globalization.NumberStyles.HexNumber) == Plcport) { PCS = info[19]; PLCS = info[23]; SendmessHas = false; } } } else { if (info.Length > 0)//PLC连接错误NO { if (SendOrRev2 == 1)//发送命令 { SendBack = info; SendOrRev2 = 0; } else if (SendOrRev == 2)//接受命令 { RecvBack = info; SendOrRev = 0; } } else { if (SendOrRev2 == 1)//发送命令 { SendBack = new Byte[1]; SendBack[0] = 0x00; SendOrRev2 = 0; } else if (SendOrRev == 2)//接受命令 { RecvBack = new Byte[1]; RecvBack[0] = 0x00; SendOrRev = 0; } } } } void OmronFINS_StartListenThread() { this.Listen(); } bool SendmessHas = false; /// /// 打开连接 /// /// /// 关闭连接 /// /// /// 写入值(Word) /// /// 起始寄存器地址 /// 个数 /// 值 /// true,成功;false,失败 public bool WritePlcData(string TypeInt, int NumData, ref int[] IntValue) { bool sendRerun = false; if (NumData > 0) { Byte[] numData = BitConverter.GetBytes(NumData);//Use numData[0] and numData[1] Byte[] SendmessAge = new Byte[34 + NumData * 2]; if (GetType(TypeInt, 0) != 0x00 && Address != null && Address.Length > 1) { Byte[] getSendFunc = this.SetPLCvalue(PLCS, PCS, GetType(TypeInt, 0), Address[1], Address[0], 0x00, numData[1], numData[0], NumData); for (int i = 0; i <34 + numdata * 2; i++) { if (i < 34) sendmessage[i]=getSendFunc[i]; } else ((i - 33) % 2 !=0) byte[] buffinvalue=BitConverter.GetBytes(IntValue[(i> 1 && SendBack[26] == 0x01 && SendBack[27] == 0x02 && SendBack[28] == 0x00 && SendBack[29] == 0x00) //{ if (SendBack.Length > 1 && SendBack[26] == 0x01 && SendBack[27] == 0x02 && SendBack[28] == 0x00) { sendRerun = true; } else { sendRerun = false; } } catch (Exception) { } } else { SendOrRev2 = 0; } } } return sendRerun; } /// /// 读取值(Word) /// /// 起始寄存器地址 /// 个数 /// 值 /// /// 读取值(Word) /// /// 起始寄存器地址 /// 个数 /// 值 /// /// 读取值(Bit) /// /// 起始寄存器地址 /// 值 /// /// Write值(bit) /// /// 寄存器地址(CIOX.X) /// /// Set 值(bit) /// /// 寄存器地址(CIOX.X) /// /// Rest 值(bit) /// /// 寄存器地址(CIOX.X) /// /// Get PLC DA1 SNA1 /// /// /// Read Word /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// Write Word /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// Read Bit /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// Write Bit /// /// /// /// /// /// /// /// /// Set Bit /// /// /// /// /// /// /// /// /// RST Bit /// /// /// /// /// /// /// /// 至此，我们就可以用上述的类和欧姆龙PLC进行FINS通讯。
总结
以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持0133技术站。
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