.NET 免費開源工業物聯網網關

来源:https://www.cnblogs.com/1312mn/p/18346502
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IoTClient 是一個針對物聯網 (IoT) 領域的開源客戶端庫，它主要用於實現與各種工業設備之間的通信。這個庫是用 C# 編寫的，並且基於 .NET Standard 2.0，這意味著可以用於多個版本的.NET，包括 .NET Framework、.NET Core、.NET 5 及以上版本，... ...


前言

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

項目介紹

IoTClient 是一款基於 .NET Standard 2.0 的開源免費客戶端庫，適用於跨平臺的 .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 採用 MIT 許可證發佈，您可以自由地修改和進行商業使用（請註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 許可證發佈，一個非常寬鬆的許可證，允許自由使用、修改和分發軟體。

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和埠
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、【註意】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);  //寫入字元串

//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); //讀取字元串

//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、埠、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埠名稱,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埠名稱,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、埠、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和埠
//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");             //寫入字元串

//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; //讀取字元串

//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、什麼時候不要主動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並即時Close。

2、什麼時候主動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、【註意】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
由於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和埠
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和埠
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和埠
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;

IoTClient 庫項目

IoTClient Tool 桌面程式工具

1、開源地址 https://github.com/zhaopeiym/IoTClient.Examples

2、可用來測試PLC和相關協議的通信

3、可作為IoTClient庫使用例子。

4、IoTClient Tool效果圖

iotgateway

1、開源地址 https://gitee.com/iioter/iotgateway

2、線上體驗 http://online.iotgateway.net 用戶名：admin 密碼：iotgateway.net

3、基於.NET 5 的跨平臺物聯網網關。

4、通過可視化配置，輕鬆的連接到任何設備和系統(如PLC、掃碼槍、CNC、資料庫、串口設備、上位機、OPC Server、OPC UA Server、Mqtt Server等)

5、提供簡單的驅動開發介面；當然也可以進行邊緣計算。

6、系統頁面展示

項目商用效果

1、 能源管理-現場-單項目

 

 移動端

2、越邦智能分揀系統

項目地址

github：https://github.com/zhaopeiym/IoTClient

gitee：https://gitee.com/zhaopeiym/IoTClient

最後

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