python 读写三菱PLC数据，使用以太网读写Q系列，L系列，Fx系列的PLC数据

本文将使用一个gitHub开源的组件技术来读写三菱的plc数据，使用的是基于以太网的TCP/IP实现，不需要额外的组件，读取操作只要放到后台线程就不会卡死线程，本组件支持超级方便的高性能读写操作

github地址：https://github.com/dathlin/HslCommunication      fork      star                 如果喜欢可以star或是fork，还可以打赏支持。

官网地址：http://www.hslcommunication.cn/ 

Python版本地址：https://github.com/dathlin/HslCommunicationPython

商业使用请联系作者：QQ:200962190  或是加QQ群1：592132877(满)  QQ群2:   948305931   QQ群3：  767856490           或是赞助240元加入QQ群VIP：838185568

 

里面各种小伙伴，为您解答数据交互，编程技巧，如果对本界面提供的API有任何疑问，都可以加群咨询，如果有更好的建议，欢迎提出。

本文将展示如何配置网络参数及怎样使用代码来访问PLC数据，希望给有需要的人解决一些实际问题。主要对三菱的不同协议的不同数据块的数据读写，亲测有效。

此处使用了网线直接的方式，如果PLC接进了局域网，就可以进行远程读写了^_^

 

导入 HslCommunication.py 后，事实上只需要这么一个库就够了，环境要求为python3.4+，支持的PLC的协议为MC协议，主要支持的细节如下：

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pip install HslCommunication

　　

Qna3E协议的二进制类  MelsecMcNet

Qna3E协议的ascii类 MelsecMcAsciiNet

A兼容1E协议的二进制类 MelsecA1ENet

 

此处以3E协议的二进制为示例，其余两种的数据操作是一模一样的，如下：

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from HslCommunication import MelsecMcNet

　　

随便聊聊

当我们一个上位机需要读取100台西门子PLC设备（此处只是举个例子，凡是都是使用Modbus tcp的都是一样的）的时候，你采用服务器主动去请求100台设备的机制对性能来说是个极大的考验，如果开100个线程去轮询100台设备，那么性能损失将是非常大的，更不用说再增加设备，如果搭建Modbus tcp服务器，就可以完美的解决性能问题，因为连接的压力将会平均分摊给每一台PLC，服务器端只要新增一个时间戳就可以知道客户端有没有连接上。

我们在100台PLC里都增加发送Modbus tcp方法，将数据发送到服务器的ip和端口上去，服务器根据站号来区分设备。这样就可以搭建一个高性能总站。 本组件支持快速搭建一个高性能的Modbus tcp总站。

http://www.cnblogs.com/dathlin/p/7782315.html

 

关于两种模式

在PLC端，包括三菱，西门子，欧姆龙以及Modbus Tcp客户端的访问器上，都支持两种模式，短连接模式和长连接模式，现在就来解释下什么原理。

短连接：每次读写都是一个单独的请求，请求完毕也就关闭了，如果服务器的端口仅仅支持单连接，那么关闭后这个端口可以被其他连接复用，但是在频繁的网络请求下，容易发生异常，会有其他的请求不成功，尤其是多线程的情况下。

长连接：创建一个公用的连接通道，所有的读写请求都利用这个通道来完成，这样的话，读写性能更快速，即时多线程调用也不会影响，内部有同步机制。如果服务器的端口仅仅支持单连接，那么这个端口就被占用了，比如三菱的端口机制，西门子的Modbus tcp端口机制也是这样的。以下代码默认使用长连接，性能更高，还支持多线程同步。

在短连接的模式下，每次请求都是单独的访问，所以没有重连的困扰，在长连接的模式下，如果本次请求失败了，在下次请求的时候，会自动重新连接服务器，直到请求成功为止。另外，尽量所有的读写都对结果的成功进行判断。

 

关于日志记录

不管是三菱的数据访问类，还是西门子的，还是Modbus tcp访问类，都有一个LogNet属性用来记录日志，该属性是一个接口类，ILogNet，凡事继承该接口的都可以用来记录日志，该日志会在访问失败时，尤其是因为网络的原因导致访问失败时会进行日志记录（如果你为这个 LogNet 属性配置了真实的日志记录器的话）：如果你想使用该记录日志的功能，请参照如下的博客进行实例化：

python版本暂不支持。

 

访问测试项目

 

 https://github.com/dathlin/HslCommunicationPython

基于PYQT5开发的DEMO项目

 

 

 

演示项目

下面的三篇演示了具体如何去访问PLC的数据，我们在访问完成后，通常需要进行处理，以下的示例项目就演示了后台从PLC读取数据后，前台显示并推送给所有在线客户端的功能，客户端并进行图形化显示，具有一定的参考意义，并且推送给网页前端，项目地址为：

https://github.com/dathlin/RemoteMonitor

下面的图片示例中的左边程序就是服务器程序，它应该和PLC直接连接并接入局域网，然后把数据推送给客户端显示。注意：一个复杂高级的程序就应该把处理逻辑程序和界面程序分开，比如这里的服务器程序实现数据采集，推送，存储。让客户端程序去实现数据的整理，分析，显示，这样即使客户端程序因为BUG奔溃，服务器端仍然可以正常的工作。

测试图片

 

 

 

三菱PLC篇(下面列举了三种配置方法，本组件支持二进制和ASCII通讯，支持1E帧兼容协议访问)

 

 

Q06UDV Plc的访问测试感谢：hwdq0012

fx5u plc的访问测试感谢：山楂

Q02CPU, L02CPU-CM : 本人测试

感谢：小懒猪雨中人  的测试，VB程序也可以调用本通讯库

 

环境1：此处以GX Works3为示例，fx5u的配置如下：（感谢 山楂 提供的图片）

 

环境2：此处以GX Works2为示例，测试PLC为L02CPU，内置了以太网协议

 


环境3：此处以GX Works2为示例，添加以太网模块，型号为QJ71E71-100，组态里添加完成后进行以太网的参数配置，此处需要注意的是：参数的配置对接下来的代码中配置参数要一一对应




注意：在PLC的以太网模块的配置中，无法设置网络号为0，也无法设置站号为0， 所以此处均设置为1，在C#程序中也使用上述的配置，在代码中均配置为0，如果您自定义设置为网络2， 站号8，那么在代码中就要写对应的数据。如果仍然通信失败，重新测试0，0。

打开设置：在上图中的打开设置选项，进行其他参数的配置，下图只是举了一个例子，开通了4个端口来支持读写操作：


端口号设置规则:

  • 为了不与原先存在的系统发生冲突，您在添加自己的端口时尽量使用您自己的端口。
  • 如果读写都需要，尽可能的将读取端口和写入端口区分开来，这样做比较高性能。
  • 如果您的网络状态不是特别稳定，读取端口使用2个，一个受阻切换另一个读取可以提升系统的稳定性。


本文档仅作组件的测试，所以只用了一个端口作为读写。如果你的程序也使用了一个端口，那么你在读取数据时候， 刚好也在写入（异步操作可能发生这样的情况），那么写入会失败！)（在长连接模式下没有这个问题）

三菱PLC的数据主要由两类数据组成，位数据和字数据，在位数据中，例如X,Y,M,L都是位数据，字数据例如D,W。 两类的数据在读取解码上存在一点小差别。（事实上也可以先将16个M先赋值给一个D，读取D数据再进行解析， 在读取M的数量比较多的时候，这样操作效率更高）

关于两种地址的表示方式

第一种，使用系统的类来标识，比如M200，写成(MelsecDataType.M, 200)的表示形式，这样也可以去MelsecDataType里面找到所有支持的数据类型。

第二种，使用字符串表示，这个组件里所有的读写操作提供字符串表示的重载方法，所有的支持访问的类型对应如下，字符串的表示方式存在十进制和十六进制的区别：

  • 输入继电器："X100","X1A0"            // 字符串为十六进制机制
  • 输出继电器："Y100" ,"Y1A0"           // 字符串为十六进制机制
  • 内部继电器："M100","M200"           // 字符串为十进制
  • 锁存继电器："L100"  ,"L200"           // 字符串为十进制
  • 报警器：       "F100", "F200"            // 字符串为十进制
  • 边沿继电器："V100" , "V200"          // 字符串为十进制
  • 链接继电器："B100" , "B1A0"          // 字符串为十六进制
  • 步进继电器："S100" , "S200"          // 字符串为十进制
  • 数据寄存器："D100", "D200"           // 字符串为十进制
  • 链接寄存器："W100" ,"W1A0"         // 字符串为十六进制
  • 文件寄存器："R100","R200"            // 字符串为十进制

 

展示一些简单实用基础数据读写，这些数据的读写经过了实际的测试，如果需要更详细的文档，参考C#版本的，或是加VIP技术支持群咨询。

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from HslCommunication import MelsecMcNet
from HslCommunication import SoftBasic
 
def printReadResult(result):
    if result.IsSuccess:
        print(result.Content)
    else:
        print("failed   "+result.Message)
def printWriteResult(result):
    if result.IsSuccess:
        print("success")
    else:
        print("falied  " + result.Message)
 
if __name__ == "__main__":
    print(SoftBasic.GetUniqueStringByGuidAndRandom())
    melsecNet = MelsecMcNet("192.168.8.12",6002)
    if melsecNet.ConnectServer().IsSuccess == False:
        print("connect falied  ")
    else:
        # bool read write test
        melsecNet.WriteBool("M200",True)
        printReadResult(melsecNet.ReadBool("M200"))
 
        # bool array read write test
        melsecNet.WriteBool("M300",[True,False,True,True,False])
        printReadResult(melsecNet.ReadBool("M300",5))
 
        # int16 read write test
        melsecNet.WriteInt16("D200", 12358)
        printReadResult(melsecNet.ReadInt16("D200"))
 
        # int16 read write test
        melsecNet.WriteInt16("D201", -12358)
        printReadResult(melsecNet.ReadInt16("D201"))
 
        # uint16 read write test
        melsecNet.WriteUInt16("D202", 52358)
        printReadResult(melsecNet.ReadUInt16("D202"))
 
        # int32 read write test
        melsecNet.WriteInt32("D210", 12345678)
        printReadResult(melsecNet.ReadInt32("D210"))
 
        # int32 read write test
        melsecNet.WriteInt32("D212", -12345678)
        printReadResult(melsecNet.ReadInt32("D212"))
 
        # uint32 read write test
        melsecNet.WriteUInt32("D214", 123456789)
        printReadResult(melsecNet.ReadInt32("D214"))
 
        # int64 read write test
        melsecNet.WriteInt64("D220", 12345678901234)
        printReadResult(melsecNet.ReadInt64("D220"))
 
        # float read write test
        melsecNet.WriteFloat("D230", 123.456)
        printReadResult(melsecNet.ReadFloat("D230"))
 
        # double read write test
        melsecNet.WriteDouble("D240", 123.456789)
        printReadResult(melsecNet.ReadDouble("D240"))
 
        # string read write test
        melsecNet.WriteString("D250", '123456')
        printReadResult(melsecNet.ReadString("D250",3))
 
        # int16 array read write test
        melsecNet.WriteInt16("D260", [123,456,789,-1234])
        printReadResult(melsecNet.ReadInt16("D260",4))
 
        melsecNet.ConnectClose()

 

需要注意的是，每次的数据交互您都可以判断是否成功，如果您不判断，如果网络断开或是异常，会影响程序的执行。

读写操作支持单个数和数组。

支持自定义的数据读写操作。直接调用Read方法，可以读取到原生的byte数组，然后进行组合数据。

 

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