使用CIP采集欧姆龙EtherNet/IP从入门到精通

2024-03-16 01:22:01
开发
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本文将会从以下几个方面介绍

1.CIP是什么

2.EtherNet/IP通信是什么

3.CIP通信报文解析

4.使用CIP常用的方法和功能介绍（UCMM）

5.自己封装了一个类，只要知道标签名称，和数据类型即可读写数据

6.demo展示

1.CIP是什么

CIP通信是Common Industrial Protocl(CIP)的简称，它是一个点到点的面向对象协议，能够实现工业器件（传感器，执行器）之间的连接，和高等级的控制器之间的连接。目前，有3种网络DeviceNet，ControlNet，EtherNet/IP使用CIP通信协议作为其上层网络协议，由ODVA组织统一管理，以确保其一致性和精确性。

2.EtherNet/IP通信是什么

EtherNet/IP(Ethernet/Industrial Protocol)，是一个工业级的通信网络，用于工业器件间高速的信息交换，这些器件包括简单的IO器件（传感器），还有复杂的控制器（机器人，PLC，焊机，过程控制器）。EtherNet/IP使用CIP(Common Industrial Protocl),其使用EtherNet和TCP/IP技术传送CIP通信包，CIP作为开放的应用层，位于EtherNet和TCP/IP协议之上。

欧姆龙使用该协议，PLC端只要设置好数据类型和标签名称。上位机端根据数据类型和标签拼接报文即可实现读写。

3.CIP通信报文解析

这里参考:c#基于TCP/IP、CIP协议的欧姆龙PLC通信 - 非凡AFK - 博客园 (cnblogs.com)

欧姆龙NX系列EtherNet/IP通信 - 知乎 (zhihu.com) 这两篇文章即可。里面说的都很详细

4.使用CIP常用的方法和功能介绍（UCMM）

本质就是使用TcpClient连接，但是报文需要根据欧姆龙要求格式封装。

①首先用TcpClient建立连接

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)//建立socket TCP通讯
        {
            client = new TcpClient();
            //client1 = new UdpClient();

            client.Connect(IPAddress.Parse("192.168.250.1"), 44818);
            ns = client.GetStream();
            if (client.Connected)
            {
                MessageBox.Show("服务器连接成功");
            }
        }

②获取会话句柄，msg400就是获取的会话句柄。无论读写报文的会话句柄都要替换成它

        private void button3_Click(object sender, EventArgs e)//建立会话
        {
            if (client.Connected)
           { 
               byte[] msg6 = new byte[28];
            //string ch6 = null;
            ns.Write(msg1, 0, msg1.Length);
            ns.Read(msg6, 0, msg6.Length);
            msg400 = msg6.Skip(4).Take(4).ToArray();//跳过4个，保留4个
           // msg400 = msg400.Reverse().ToArray();//数组高低字节互换位置
            Buffer.BlockCopy(msg400, 0, msg2, 4, 4);
            Buffer.BlockCopy(msg400, 0, msg4, 4, 4);

            Buffer.BlockCopy(msg400, 0, msgReal, 4, 4);
            Buffer.BlockCopy(msg400, 0, msgint2, 4, 4);
                string str1 = string.Join("", msg400.Select(b => string.Format("{0:X2} ", b)));//十六进制原义转换成字符串
            //string str1 = BitConverter.ToString(msg400);
            //uint PLC_FINS_NODE = System.BitConverter.ToUInt32(msg400, 0);

            textBox1.Text = str1;
            CIP_CONNECT = true;
           }

        }

③读取这个假设标签为SS，类型为Int16

        byte[] msg2 = new byte[] { 0x6F, 0x00, 0x18, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x02, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xB2, 0x00, 0x08, 0x00, 0x4C, 0x02, 0x91, 0x02, 0x53, 0x53, 0x01, 0x00};//读SS变量
       
 private void Run()
        {
            (client.Connected&&CIP_CONNECT)
            {
                Thread.Sleep(1000);//暂停线程1000毫秒，相当于间隔1000毫秒读取数据
                 byte[] msg300 = new byte[2];
                 byte[] msg301 = new byte[2];
                 byte[] msg302 = new byte[2];
                 byte[] msg303 = new byte[2];
                 byte[] msg304 = new byte[2];
                 byte[] msg7 = new byte[70];
                
                /*ushort read_channel1 = Convert.ToUInt16(numericUpDown1_read.Value);
                msg300 = System.BitConverter.GetBytes(read_channel1);//数据转数组
                msg301 = msg300.Reverse().ToArray();//数组高低字节互换位置
                Buffer.BlockCopy(msg301, 0, msg2, 29, 2);//字节数组复制*/
               
                ns.Write(msg2, 0, msg2.Length);
                ns.Read(msg7, 0, msg7.Length);
                //msg303 = msg7.Skip(28).Take(2).ToArray();
                if (msg7[42] == 0X00)
                {
                    msg304 = msg7.Skip(46).Take(2).ToArray();//跳过46个，保留2个
                    //msg304 = msg304.Reverse().ToArray();
                    short rdi = BitConverter.ToInt16(msg304, 0);

                    //string rds = string.Concat(msg304[0].ToString("X2"), msg304[1].ToString("X2")); //字符串连接
                    //[=int rd = Convert.ToInt16(msg304);
                    textBox3.Text = rdi.ToString(); 
                   
                }
                
            }

        }

④ 写值，假设标签依然是SS

        byte[] msg4 = new byte[] { 0x6F, 0x00, 0x1C, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x02, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xB2, 0x00, 0x0C, 0x00, 0x4D, 0x02, 0x91, 0x02, 0x53, 0x53, 0xC3, 0x00, 0x01, 0x00, 0x78, 0x56 };//写入SS变量

        private void button6_Click(object sender, EventArgs e)//SS变量写数据
        {
            byte[] msg200 = new byte[2];
            byte[] msg201 = new byte[2];
            byte[] msg202 = new byte[2];
            byte[] msg203 = new byte[2];
            byte[] msg204 = new byte[50];
            byte[] msg205 = new byte[1];
            byte[] msg300 = new byte[2];

            if (client.Connected && CIP_CONNECT)
            { 
                short write_data = Convert.ToInt16(textBox4.Text, 10);//10表示字符串数据为十进制
                //string wds = write_data.ToString("X4");
                msg300 = System.BitConverter.GetBytes(write_data);//十进制数转十六进制数组
                                                              
                Buffer.BlockCopy(msg300, 0, msg4, 50, 2);
                ns.Write(msg4, 0, msg4.Length);

                ns.Read(msg204, 0, msg204.Length);
                msg205 = msg204.Skip(42).Take(1).ToArray();
                if (msg205[0] == 0X00)
                {
                    MessageBox.Show("写入成功");
                }
                else
                {
                    MessageBox.Show("写入失败");
                }
            }

        }

⑤断开连接

        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)//关闭socket TCP通讯
        {
            client.Close();
            if (!client.Connected)
            {
                MessageBox.Show("服务器连接关闭");
            }
        }

5.自己封装了一个类，只要知道标签名称，和数据类型即可读写数据

因为我觉得封装报文太麻烦了，所以我封装了一个类，在这里你读值时只要传入标签名称即可。写值时你需要传入标签和值即可。把繁琐的报文拼接同一封装。懒得拼接报文的可以直接使用该类

        //读取
        private void button10_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            var a = pro_EtherNetIP.Read<Int16>("w_int");
            var a1 = pro_EtherNetIP.Read<float>("w_real");
            var a2 = pro_EtherNetIP.Read<string>("w_string888");
            var a3 = pro_EtherNetIP.Read<string>("w_string");
            var a4 = pro_EtherNetIP.Read<bool>("w_bool");

        }

        private void button11_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            var b = pro_EtherNetIP.Write<Int16>("w_int", 11);
            var b1 = pro_EtherNetIP.Write<float>("w_real", 11.8f);
            var b2 = pro_EtherNetIP.Write<double>("t_msH", 195.8);
            //var b3 = pro_EtherNetIP.Write<string>("w_string888", "bn5");
            //var b4 = pro_EtherNetIP.Write<string>("w_string", "as5");
            var b5 = pro_EtherNetIP.Write<bool>("w_bool", false);

        }

6.demo展示

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