.NET 免費開源工業物聯網網關

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2024年8月8日 14:22 本文熱度 1129

前言

IoTClient 是一個針對物聯網 (IoT) 領域的開源客戶端庫，它主要用于實現與各種工業設備之間的通信。這個庫是用 C# 編寫的，并且基于 .NET Standard 2.0，這意味著可以用于多個版本的.NET，包括 .NET Framework、.NET Core、.NET 5 及以上版本，以及 Xamarin 和 UWP。

項目介紹

IoTClient 是一款基于 .NET Standard 2.0 的開源免費客戶端庫，適用于跨平臺的 .NET 開發，可在 Windows、Linux 乃至樹莓派等平臺上運行。

該組件支持主流的工業通訊協議，包括 PLC 通信（如 Siemens、Mitsubishi、Omron、Allen Bradley 等）、ModBus（TCP/RTU/ASCII）以及 Bacnet 等。

IoTClient 采用 MIT 許可證發布，您可以自由地修改和進行商業使用（請注意在商業使用前做好充分的評估和測試）。

項目特點

支持多種通信協議

ModBus：支持 ModBus TCP、ModBus RTU、ModBus ASCII 以及 ModBus RTU over TCP。

Bacnet：支持 Bacnet 協議。

PLC通信：支持 Siemens、Mitsubishi、Omron、Allen Bradley 等主流品牌的 PLC 通信。

跨平臺

可以在 Windows、Linux 上運行。

支持在 Raspberry Pi（樹莓派）這樣的小型設備上部署。

開源和免費

使用 MIT 許可證發布，一個非常寬松的許可證，允許自由使用、修改和分發軟件。

NuGet 包

可以通過 NuGet 包管理器安裝到的項目中。

項目使用

1、引用組件

Nuget 安裝

Install-Package IoTClient

或圖形化安裝

2、ModBusTcp讀寫操作

//1、實例化客戶端 - 輸入正確的IP和端口
ModBusTcpClient client = new ModBusTcpClient("127.0.0.1", 502);
//2、寫操作 - 參數依次是：地址 、值 、站號 、功能碼
client.Write("4", (short)33, 2, 16);
//2.1、【注意】寫入數據的時候需要明確數據類型
client.Write("0", (short)33, 2, 16);    //寫入short類型數值
client.Write("4", (ushort)33, 2, 16);   //寫入ushort類型數值
client.Write("8", (int)33, 2, 16);      //寫入int類型數值
client.Write("12", (uint)33, 2, 16);    //寫入uint類型數值
client.Write("16", (long)33, 2, 16);    //寫入long類型數值
client.Write("20", (ulong)33, 2, 16);   //寫入ulong類型數值
client.Write("24", (float)33, 2, 16);   //寫入float類型數值
client.Write("28", (double)33, 2, 16);  //寫入double類型數值
client.Write("32", true, 2, 5);         //寫入線圈類型值
client.Write("100", "orderCode", stationNumber);  //寫入字符串
//3、讀操作 - 參數依次是：地址 、站號 、功能碼
var value = client.ReadInt16("4", 2, 3).Value;
//3.1、其他類型數據讀取
client.ReadInt16("0", stationNumber, 3);    //short類型數據讀取
client.ReadUInt16("4", stationNumber, 3);   //ushort類型數據讀取
client.ReadInt32("8", stationNumber, 3);    //int類型數據讀取
client.ReadUInt32("12", stationNumber, 3);  //uint類型數據讀取
client.ReadInt64("16", stationNumber, 3);   //long類型數據讀取
client.ReadUInt64("20", stationNumber, 3);  //ulong類型數據讀取
client.ReadFloat("24", stationNumber, 3);   //float類型數據讀取
client.ReadDouble("28", stationNumber, 3);  //double類型數據讀取
client.ReadCoil("32", stationNumber, 1);    //線圈類型數據讀取
client.ReadDiscrete("32", stationNumber, 2);//離散類型數據讀取
client.ReadString("100", stationNumber,10); //讀取字符串
//4、如果沒有主動Open，則會每次讀寫操作的時候自動打開自動和關閉連接，這樣會使讀寫效率大大減低。所以建議手動Open和Close。
client.Open();
//5、讀寫操作都會返回操作結果對象Result
var result = client.ReadInt16("4", 2, 3);
//5.1 讀取是否成功（true或false）
var isSucceed = result.IsSucceed;
//5.2 讀取失敗的異常信息
var errMsg = result.Err;
//5.3 讀取操作實際發送的請求報文
var requst  = result.Requst;
//5.4 讀取操作服務端響應的報文
var response = result.Response;
//5.5 讀取到的值
var value3 = result.Value;
//6、批量讀取
var list = new List<ModBusInput>();
list.Add(new ModBusInput()
{
    Address = "2",
    DataType = DataTypeEnum.Int16,
    FunctionCode = 3,
    StationNumber = 1
});
list.Add(new ModBusInput()
{
    Address = "2",
    DataType = DataTypeEnum.Int16,
    FunctionCode = 4,
    StationNumber = 1
});
list.Add(new ModBusInput()
{
    Address = "199",
    DataType = DataTypeEnum.Int16,
    FunctionCode = 3,
    StationNumber = 1
});
var result = client.BatchRead(list);
//7、構造函數其他參數
//IP、端口、超時時間、大小端設置
ModBusTcpClient client = new ModBusTcpClient("127.0.0.1", 502, 1500, EndianFormat.ABCD);

3、ModBusRtu讀寫操作

//實例化客戶端 - [COM端口名稱,波特率,數據位,停止位,奇偶校驗]

ModBusRtuClient client = new ModBusRtuClient("COM3", 9600, 8, StopBits.One, Parity.None);

//其他讀寫操作和ModBusTcpClient的讀寫操作一致

4、ModBusAscii讀寫操作

//實例化客戶端 - [COM端口名稱,波特率,數據位,停止位,奇偶校驗]

ModbusAsciiClient client = new ModbusAsciiClient("COM3", 9600, 8, StopBits.One, Parity.None);

//其他讀寫操作和ModBusTcpClient的讀寫操作一致

5、ModbusRtuOverTcp讀寫操作

//串口透傳即:用Tcp的方式發送Rtu格式報文

//實例化客戶端 - IP、端口、超時時間、大小端設置

ModbusRtuOverTcpClient client = new ModbusRtuOverTcpClient("127.0.0.1", 502, 1500, EndianFormat.ABCD);

//其他讀寫操作和ModBusTcpClient的讀寫操作一致

6、SiemensClient(西門子)讀寫操作

//1、實例化客戶端 - 輸入型號、IP和端口
//其他型號：SiemensVersion.S7_200、SiemensVersion.S7_300、SiemensVersion.S7_400、SiemensVersion.S7_1200、SiemensVersion.S7_1500
SiemensClient client = new SiemensClient(SiemensVersion.S7_200Smart, "127.0.0.1",102);
//2、寫操作
client.Write("Q1.3", true);
client.Write("V2205", (short)11);
client.Write("V2209", 33);
client.Write("V2305", "orderCode");             //寫入字符串
//3、讀操作
var value1 = client.ReadBoolean("Q1.3").Value;
var value2 = client.ReadInt16("V2205").Value;
var value3 = client.ReadInt32("V2209").Value;
var value4 = client.ReadString("V2305").Value; //讀取字符串
//4、如果沒有主動Open，則會每次讀寫操作的時候自動打開自動和關閉連接，這樣會使讀寫效率大大減低。所以建議手動Open和Close。
client.Open();
//5、讀寫操作都會返回操作結果對象Result
var result = client.ReadInt16("V2205");
//5.1 讀取是否成功（true或false）
var isSucceed = result.IsSucceed;
//5.2 讀取失敗的異常信息
var errMsg = result.Err;
//5.3 讀取操作實際發送的請求報文
var requst  = result.Requst;
//5.4 讀取操作服務端響應的報文
var response = result.Response;
//5.5 讀取到的值
var value4 = result.Value;

7、SiemensClient最佳實踐

1、什么時候不要主動Open

西門子plc一般最多允許8個長連接。所以當連接數不夠用的時候或者做測試的時候就不要主動Open，這樣組件會自動Open并即時Close。

2、什么時候主動Open

當長連接數量還夠用，且想要提升讀寫性能。

3、除了主動Open連接，還可以通過批量讀寫，大幅提升讀寫性能。

//批量讀取

Dictionary<string, DataTypeEnum> addresses = new Dictionary<string, DataTypeEnum>();

addresses.Add("DB4.24", DataTypeEnum.Float);

addresses.Add("DB1.434.0", DataTypeEnum.Bool);

addresses.Add("V4109", DataTypeEnum.Byte);

...

var result = client.BatchRead(addresses);

//批量寫入

Dictionary<string, object> addresses = new Dictionary<string, object>();

addresses.Add("DB4.24", (float)1);

addresses.Add("DB4.0", (float)2);

addresses.Add("DB1.434.0", true);

...

var result = client.BatchWrite(addresses);

4、【注意】寫入數據的時候需要明確數據類型

client.Write("DB4.12", 9); //寫入的是int類型

client.Write("DB4.12", (float)9); //寫入的是float類型

5、SiemensClient是線程安全類

由于plc長連接有限，SiemensClient被設計成線程安全類。可以把SiemensClient設置成單例，在多個線程之間使用SiemensClient的實例讀寫操作plc。

8、MitsubishiClient

//1、實例化客戶端 - 輸入正確的IP和端口
MitsubishiClient client = new MitsubishiClient(MitsubishiVersion.Qna_3E, "127.0.0.1",6000);
//2、寫操作
client.Write("M100", true);
client.Write("D200", (short)11);
client.Write("D210", 33);
//3、讀操作
var value1 = client.ReadBoolean("M100").Value;
var value2 = client.ReadInt16("D200").Value;
var value3 = client.ReadInt32("D210").Value;
//4、如果沒有主動Open，則會每次讀寫操作的時候自動打開自動和關閉連接，這樣會使讀寫效率大大減低。所以建議手動Open和Close。
client.Open();
//5、讀寫操作都會返回操作結果對象Result
var result = client.ReadInt16("D210");
//5.1 讀取是否成功（true或false）
var isSucceed = result.IsSucceed;
//5.2 讀取失敗的異常信息
var errMsg = result.Err;
//5.3 讀取操作實際發送的請求報文
var requst  = result.Requst;
//5.4 讀取操作服務端響應的報文
var response = result.Response;
//5.5 讀取到的值
var value4 = result.Value;

9、OmronFinsClient(歐姆龍)讀寫操作

//1、實例化客戶端 - 輸入正確的IP和端口
OmronFinsClient client = new OmronFinsClient("127.0.0.1",6000);
//2、寫操作
client.Write("M100", true);
client.Write("D200", (short)11);
client.Write("D210", 33);
//3、讀操作
var value1 = client.ReadBoolean("M100").Value;
var value2 = client.ReadInt16("D200").Value;
var value3 = client.ReadInt32("D210").Value;
//4、如果沒有主動Open，則會每次讀寫操作的時候自動打開自動和關閉連接，這樣會使讀寫效率大大減低。所以建議手動Open和Close。
client.Open();
//5、讀寫操作都會返回操作結果對象Result
var result = client.ReadInt16("D210");
//5.1 讀取是否成功（true或false）
var isSucceed = result.IsSucceed;
//5.2 讀取失敗的異常信息
var errMsg = result.Err;
//5.3 讀取操作實際發送的請求報文
var requst  = result.Requst;
//5.4 讀取操作服務端響應的報文
var response = result.Response;
//5.5 讀取到的值
var value4 = result.Value;
10、AllenBradleyClient(羅克韋爾)讀寫操作
//1、實例化客戶端 - 輸入正確的IP和端口
AllenBradleyClient client = new AllenBradleyClient("127.0.0.1",44818);
//2、寫操作 
client.Write("A1", (short)11); 
//3、讀操作
var value = client.ReadInt16("A1").Value;
//4、如果沒有主動Open，則會每次讀寫操作的時候自動打開自動和關閉連接，這樣會使讀寫效率大大減低。所以建議手動Open和Close。
client.Open();
//5、讀寫操作都會返回操作結果對象Result
var result = client.ReadInt16("A1");
//5.1 讀取是否成功（true或false）
var isSucceed = result.IsSucceed;
//5.2 讀取失敗的異常信息
var errMsg = result.Err;
//5.3 讀取操作實際發送的請求報文
var requst  = result.Requst;
//5.4 讀取操作服務端響應的報文
var response = result.Response;
//5.5 讀取到的值
var value4 = result.Value;