解析博圖數據塊(昆侖通態觸摸屏自動命名)

1,博圖數據塊的數據排列原則: 數據對齊演算法: 將當前地址對齊到整數:numBytes = (int)Math.Ceiling(numBytes); 將當前地址對齊到偶整數: numBytes = Math.Ceiling(numBytes); if ((numBytes / 2 - Math.Fl... ...

1,博圖數據塊的數據排列原則:

數據對齊演算法:

將當前地址對齊到整數:

numBytes = (int)Math.Ceiling(numBytes);

將當前地址對齊到偶整數:

 numBytes = Math.Ceiling(numBytes);
                if ((numBytes / 2 - Math.Floor(numBytes / 2.0)) > 0)
                    numBytes++;

2,數據對齊的原則,如果當前的數據類型是:

bool,則使用當前地址.
byte,則使用對齊方式1
其他,則使用對齊方式2,即偶數對齊的方法.

3,如何從地址和bool進行設定和取值,假設我們有一個byte[]數組代表整個DB,和一個浮點數代表bool的地址?

取值:

int bytePos = (int)Math.Floor(numBytes);
                    int bitPos = (int)((numBytes - (double)bytePos) / 0.125);
                    if ((bytes[bytePos] & (int)Math.Pow(2, bitPos)) != 0)
                        value = true;
                    else
                        value = false;

賦值

 bytePos = (int)Math.Floor(numBytes);
                        bitPos = (int)((numBytes - (double)bytePos) / 0.125);
                        if ((bool)obj)
                            bytes[bytePos] |= (byte)Math.Pow(2, bitPos);            // is true
                        else
                            bytes[bytePos] &= (byte)(~(byte)Math.Pow(2, bitPos));   // is false

思路:獲取當前bit所在的位元組地址.然後使用 (註意位是從0開始的.位0..位15..位31.)

t=t | 1<<(bitPos)來進行置位單個位. (掩碼置位,使用|,所有為1的位進行置位)

t=t &(~1<<(bitPos)來進行複位單個位,(掩碼複位,使用 &(~掩碼),則所有位1的掩碼進行複位)

t=t^(1<<(bitPos) 來進行異或運算(,掩碼的1所在的位進行取反操作.)

t=t&(1<<(bitPos))來判斷某個位是否為1或為0.

2,迭代解析

numbytes: 迭代的plc地址

itemInfos:迭代的信息存儲的列表

preName:迭代的名稱.

ElementItem:用於解析的元素.

public static void DeserializeItem(ref double numBytes, List<ItemInfo> itemInfos, string preName, ElementItem item)
        {
            var PreName = (string.IsNullOrEmpty(preName)) ? "" : preName + "_";
            var Info = new ItemInfo() { Name = PreName + item.Name, Type = item.Type };

            switch (item.GetTypeInfo())
            {

                case PlcParamType.BaseType:


                    switch (item.Type)
                    {

                        case "Bool":

                            Info.Addr = ParseAddr(numBytes, item);

                            numBytes += 0.125;
                            break;
                        case "Char":
                        case "Byte":
                            numBytes = Math.Ceiling(numBytes);
                            Info.Addr = ParseAddr(numBytes, item);
                            numBytes++;
                            ;
                            break;
                        case "Int":
                        case "UInt":
                        case "Word":
                            numBytes = Math.Ceiling(numBytes);
                            if ((numBytes / 2 - Math.Floor(numBytes / 2.0)) > 0)
                                numBytes++;
                            Info.Addr = ParseAddr(numBytes, item);
                            numBytes += 2;
                            ;
                            break;
                        case "DInt":
                        case "UDInt":
                        case "DWord":
                        case "Time":
                        case "Real":
                            numBytes = Math.Ceiling(numBytes);
                            if ((numBytes / 2 - Math.Floor(numBytes / 2.0)) > 0)
                                numBytes++;
                            Info.Addr = ParseAddr(numBytes, item);
                            numBytes += 4;
                            ;
                            break;
                        default:
                            break;



                    }
                    itemInfos.Add(Info);
                    break;
                case PlcParamType.String:
                    numBytes = Math.Ceiling(numBytes);
                    if ((numBytes / 2 - Math.Floor(numBytes / 2.0)) > 0)
                        numBytes++;
                    //----------
                    Info.Addr = ParseAddr(numBytes, item);
                    numBytes += item.GetStringLength();
                    itemInfos.Add(Info);
                    break;

                case PlcParamType.Array:

                    //------------原程式的可能是個漏洞.
                    numBytes = Math.Ceiling(numBytes);
                    if ((numBytes / 2 - Math.Floor(numBytes / 2.0)) > 0)
                        numBytes++;
                    //-------------
                    var elementType = item.GetElementType();

                    for (var i = 0; i < item.GetArrayLength(); i++)
                    {
                        var element = new ElementItem() { Name = item.Name + $"[{i}]", Type = elementType };

                        DeserializeItem(ref numBytes, itemInfos, PreName, element);

                    }
                    break;
                case PlcParamType.UDT:
                    numBytes = Math.Ceiling(numBytes);
                    if ((numBytes / 2 - Math.Floor(numBytes / 2.0)) > 0)
                        numBytes++;
                    //格式
                    foreach (var element in item.GetElementItems(Dict))
                    {

                        DeserializeItem(ref numBytes, itemInfos, PreName + item.Name, element);
                    }
                    break;
                default:
                    throw new ArgumentException("do not find type");

            }





        }

思路: 如果元素的類型是基本類型:比如 bool,int,time...等等,則直接生成一條ItemInfo記錄

如果元素的類型是數組,則獲取數組的長度和獲取數組的元素類型,然後進行迭代解析.

如果元素是UDT類型,也就是自定義的類型.那麼就迭代獲取元素,並且迭代解析.

----------------------

所有的這一切,源於一個Dictionary<string,List<ElementItem>>對象.這個對象存儲了自定義的類別的名稱和其子元素

比如有以下的一個DB導出文件;

則可以看到其有 "step"類型

元素有element1.....type為 int...

還有 "Recipe"類型

還有 "test1"類型

還有一個DataBlock,就是這個資料庫,也將它當作一個類型,其type就是"數據塊_1" ,其元素就是

名稱類型

Recipe1 Recipe(這個可以在上面找到)

關鍵是其內部的Struct結構,對於這個結構,我們自定義生成其類型為 Name_Struct.

TYPE "step"
VERSION : 0.1
   STRUCT
      element1 : Int;
      element2 : Int;
      element3 : Int;
      element4 : Int;
      element5 : Int;
      element6 : Int;
      element7 : Real;
      element8 : Real;
      element9 : Real;
      element10 : Real;
      element11 : Real;
      element12 : Real;
      element13 : Real;
      element14 : Bool;
      element15 : Bool;
      element16 : Int;
   END_STRUCT;

END_TYPE

TYPE "Recipe"
VERSION : 0.1
   STRUCT
      "Name" : String[20];
      steps : Array[0..29] of "step";
   END_STRUCT;

END_TYPE

TYPE "test1"
VERSION : 0.1
   STRUCT
      b : Bool;
   END_STRUCT;

END_TYPE

DATA_BLOCK "數據塊_1"
{ S7_Optimized_Access := 'FALSE' }
VERSION : 0.1
NON_RETAIN
   STRUCT
      Recipe1 : "Recipe";
      AAA : "Recipe";
      aa : String;
      adef : Struct
         a : Bool;
         b : Bool;
         c : Int;
         bool1 : Bool;
         bool2 : Bool;
         ffff : Struct
            ttt : Bool;
            aaa : Bool;
            fff : Bool;
            eefg : Bool;
         END_STRUCT;
         afe : Bool;
         aaaaaaa : "test1";
         x1 : "test1";
         x2 : "test1";
         x3 : Array[0..1] of Byte;
         abcef : Array[0..10] of Struct
            aef : Struct
               Static_1 : Bool;
               Static_2 : Bool;
            END_STRUCT;
            eef : Bool;
            affe : Bool;
         END_STRUCT;
      END_STRUCT;
   END_STRUCT;


BEGIN
   Recipe1.steps[29].element14 := FALSE;

END_DATA_BLOCK

3,從db文件中讀取類信息.

//從db文件中讀取類信息,並且放入到Dict之中,同時填充MainBlock信息,如果有的話.
        public static void GetTypeFromFile(Dictionary<string, List<ElementItem>> Dict, string path, out ElementItem MainBlock)
        {
            MainBlock = new ElementItem();//生成Block對象.
            using (Stream st = new FileStream(path, FileMode.Open))//讀取文本文件DB塊中的數據.
            {
                StreamReader reader = new StreamReader(st);
                List<ElementItem> list;
                while (!reader.EndOfStream)
                {
                    string line = reader.ReadLine();//讀取一行數據進行判斷
                    switch (GetReaderLineTYPE(line))//通過解析函數解析這一行的數據是什麼類型.
                    {
                        case "TYPE"://如果是類型 對應 db文件裡面 TYPE xxxx 的格式
                            list = new List<ElementItem>();//則創建一個列表準備容納該TYPE的ELementItem,也就是元素集.
                            string tn = GetReaderLineName(line);//解析type行的名稱.也就是該type的名稱.
                            GetElementsFromReader(reader, list, tn, Dict);//然後調用函數進行將元素放入列表,最後哪個Dictionary參數用於接受內聯Struct類型.

                            Dict[tn] = list;//將該類型在字典中生成名值對,也就是Type名稱,List<elementItem>作為值.
                            break;
                        case "DATA_BLOCK":
                            MainBlock = new ElementItem();
                            string bn = GetReaderLineName(line);
                            MainBlock.Name = bn;
                            MainBlock.Type = bn;
                            list = new List<ElementItem>();
                            GetElementsFromReader(reader, list, bn, Dict);//如果是DB塊,則填充Main Block(備用),剩下的根上面一樣).
                            Dict[bn] = list;
                            break;
                        default:
                            break;

                    }


                }
            }
        }

4, 輔助的讀取迭代函數,實現的關鍵...

  public static void GetElementsFromReader(StreamReader reader, List<ElementItem> list, string type_name, Dictionary<string, List<ElementItem>> Dict)
        {
            ElementItem item;
            Tuple<string, string> tp;
            while (!reader.EndOfStream)
            {
                string line = reader.ReadLine();//首先,其必須是一個解析Type或者DataBlock的過程,因為只有這兩處調用它.
                switch (GetReaderLineTYPE(line))//解析每行的類別.
                {
                    case "ELEMENT"://當解析到該行是元素的時候.就將該行加入到列表中.
                        item = new ElementItem();
                        tp = GetElementInfo(line);
                        item.Name = tp.Item1;
                        item.Type = tp.Item2;
                        list.Add(item);
                        break;
                    case "StructELEMENT"://當解析到該行是Struct時,也就是元素類型時Struct的時候,
                        item = new ElementItem();
                        tp = GetElementInfo(line);
                        item.Name = tp.Item1;
                        item.Type = tp.Item2.Remove(tp.Item2.LastIndexOf("Struct"));//由於Array Struct的存在,將該元素類型從....Struct 
                        //替換為 .... elementName_Struct
                        item.Type = item.Type + type_name + "_" + item.Name + "_" + "Struct";//
                        string structType = type_name + "_" + item.Name + "_" + "Struct";//該名稱為其新的類別.
                        list.Add(item);//首先將該元素加入列表.
                        List<ElementItem> sub = new List<ElementItem>();//將該子類別(我們自定義的類別,添加到字典中.
                        GetElementsFromReader(reader, sub, structType, Dict);
                        Dict[structType] = sub;
                        break;
                    case "END_STRUCT"://當接受到這個時,表明一個Type或者一個DataBlock的解析工作結束了,返回上層對象.
                        return;
                    default:
                        break;
                }
            }
        }

5,工具函數1,用於幫助判斷DB文件每行的信息.

 private static Tuple<string, string> GetElementInfo(string line)
        {
            if (!GetReaderLineTYPE(line).Contains("ELEMENT")) throw new Exception("this line is not element " + line);
            int pos = line.IndexOf(" : ");
            string Name = line.Remove(pos).Trim(' ', ';');
            var t = Name.IndexOf(' ');
            if (t > 0)
                Name = Name.Remove(t);
            string Type = line.Substring(pos + 3).Trim(' ', ';');
            if (Type.Contains(" :=")) Type = Type.Remove(Type.IndexOf(" :="));
            return new Tuple<string, string>(Name, Type);
        }

        private static string GetReaderLineName(string line)
        {
            if ((GetReaderLineTYPE(line) != "TYPE") && (GetReaderLineTYPE(line) != "DATA_BLOCK")) throw new Exception("not read name of " + line);

            return line.Substring(line.IndexOf(' ')).Trim(' ');
        }

        private static string GetReaderLineTYPE(string line)
        {
            //Console.WriteLine(line);
            if (line.Contains("TYPE ")) return "TYPE";
            if (line.Contains("DATA_BLOCK ")) return "DATA_BLOCK";
            if (line.Contains("END_STRUCT;")) return "END_STRUCT";
            if (line.Trim(' ') == "STRUCT") return "STRUCT";
            if (line.EndsWith("Struct")) return "StructELEMENT";
            if ((line.EndsWith(";"))) return "ELEMENT";
            return null;
        }

6,從之前生成的字典和MainDataBlock中生成 List<Item Infos>也就是展開DB塊信息.

public static void DeserializeItem(ref double numBytes, List<ItemInfo> itemInfos, string preName, ElementItem item)
        {
            var PreName = (string.IsNullOrEmpty(preName)) ? "" : preName + "_";//如果前導名稱不為空,則添加到展開的名稱上去.
            //這裡是個bug,最後將這行放到string生成,或者BaseType生成上,因為會出現多次_
            var Info = new ItemInfo() { Name = PreName + item.Name, Type = item.Type };

            switch (item.GetTypeInfo())//解析這個元素的類別
            {

                case PlcParamType.BaseType://基類直接添加.


                    switch (item.Type)
                    {

                        case "Bool":

                            Info.Addr = ParseAddr(numBytes, item);

                            numBytes += 0.125;
                            break;
                        case "Char":
                        case "Byte":
                            numBytes = Math.Ceiling(numBytes);
                            Info.Addr = ParseAddr(numBytes, item);
                            numBytes++;
                            ;
                            break;
                        case "Int":
                        case "UInt":
                        case "Word":
                            numBytes = Math.Ceiling(numBytes);
                            if ((numBytes / 2 - Math.Floor(numBytes / 2.0)) > 0)
                                numBytes++;
                            Info.Addr = ParseAddr(numBytes, item);
                            numBytes += 2;
                            ;
                            break;
                        case "DInt":
                        case "UDInt":
                        case "DWord":
                        case "Time":
                        case "Real":
                            numBytes = Math.Ceiling(numBytes);
                            if ((numBytes / 2 - Math.Floor(numBytes / 2.0)) > 0)
                                numBytes++;
                            Info.Addr = ParseAddr(numBytes, item);
                            numBytes += 4;
                            ;
                            break;
                        default:
                            break;



                    }
                    itemInfos.Add(Info);
                    break;
                case PlcParamType.String://string類型.直接添加
                    numBytes = Math.Ceiling(numBytes);
                    if ((numBytes / 2 - Math.Floor(numBytes / 2.0)) > 0)
                        numBytes++;
                    //----------
                    Info.Addr = ParseAddr(numBytes, item);
                    numBytes += item.GetStringLength();//如果是string,則加256,否則加 xxx+2;
                    itemInfos.Add(Info);
                    break;

                case PlcParamType.Array://數組則進行分解,再迭代.

                    //------------原程式的可能是個漏洞.
                    numBytes = Math.Ceiling(numBytes);
                    if ((numBytes / 2 - Math.Floor(numBytes / 2.0)) > 0)
                        numBytes++;
                    //-------------
                    var elementType = item.GetElementType();

                    for (var i = 0; i < item.GetArrayLength(); i++)
                    {
                        var element = new ElementItem() { Name = item.Name + $"[{i}]", Type = elementType };

                        DeserializeItem(ref numBytes, itemInfos, PreName, element);

                    }
                    break;
                case PlcParamType.UDT://PLC類型,進行分解後迭代.
                    numBytes = Math.Ceiling(numBytes);
                    if ((numBytes / 2 - Math.Floor(numBytes / 2.0)) > 0)
                        numBytes++;
                    //格式
                    foreach (var element in item.GetElementItems(Dict))
                    {

                        DeserializeItem(ref numBytes, itemInfos, PreName + item.Name, element);
                    }
                    break;
                default:
                    throw new ArgumentException("do not find type");

            }





        }

註意,每條信息組成:(s

public class ItemInfo
        {
            public ItemInfo()
            {
            }

            public string Name { get; set; }//element的名稱
            public string Type { get; set; }//element的類別(基類別,比如字元串,byte,bool之類.
            public object Addr { get; internal set; }//地址;比如dbx0.0之類.

//綜合就是給出  PLC變數名  PLC變數類型   PLC變數地址 的一個列表.
        }

7,功能擴展,支持多個db文件的解析操作

 // MainFunction to read message from dbs.
        //迭代解析 多個db文件.
        public static void GetDBInfosFromFiles(string path, Dictionary<string, List<ElementItem>> Dict, Dictionary<string, List<ItemInfo>> DataBlocks)
        {
            DirectoryInfo dir = new DirectoryInfo(path);
            FileInfo[] files = dir.GetFiles("*.db");
            List<ElementItem> blocks = new List<ElementItem>();
            foreach (var file in files)//將每個文件的db塊加入到 db數組中,再將解析的TYPE都加入到字典中.
            {
                ElementItem MainBlock;
                GetTypeFromFile(Dict, file.FullName, out MainBlock);
                if (MainBlock != null)
                {
                    MainBlock.Name = file.Name.Remove(file.Name.IndexOf('.'));
                    blocks.Add(MainBlock);
                }
            }
            foreach (var block in blocks)//然後迭代解析每個DB塊的信息,將求加入到第二個字典中.
            {

                double numBytes = 0.0;
                List<ItemInfo> itemInfos = new List<ItemInfo>();
                DeserializeItem(ref numBytes, itemInfos, "", block);
                DataBlocks[block.Name] = itemInfos;
            }

        }

8,使用CSVHELPER類從昆侖通態導出的文件中來讀取信息

public static MacInfos[] GetCSVInfosFromFile(string path,string[] infos)
        {
            //用csvhelper類讀取數據:註意,必須用這個方法讀取,否則是亂碼!
            using (var reader = new StreamReader(path, Encoding.GetEncoding("GB2312")))
            {
                using (var csv = new CsvReader(reader, CultureInfo.InvariantCulture))
                {

                    //讀取4行無效信息.............
                        csv.Read();
                    infos[0] = csv.GetField(0);


                    csv.Read();
                    infos[1] = csv.GetField(0);
                    csv.Read();
                    infos[2] = csv.GetField(0);
                    csv.Read();
                    infos[3] = csv.GetField(0);
                    //讀取所有的數據放入一個數組中.標準用法.
                    var records = csv.GetRecords<MacInfos>().ToArray();
                    return records;
                }



            }




        }

9,將CSV文件的變數名進行填充,即將 Dict之中的變數名填充到 CSV的變數名之中.

  //用於將填充完的信息數組反寫回csv文件.
        public static void WriteIntoCSVOfMAC(string path)
        {
            string csvpath = FindFiles(path, "*.csv").First();//找到csv文件.
            string[] strinfos = new string[4];//填充無效信息的4行
            MacInfos[] macInfos = GetCSVInfosFromFile(csvpath,strinfos);//獲取MacInfos數組和無效信息字元串數組.

            foreach(var key in DBInfos.Keys)//輪詢每個DB塊.
            {


                var infos = (from info in macInfos

                             where GetDBFromMacInfo(info) == key.Remove(key.IndexOf('_'))

                             select info).ToArray();//將找到的Macinfo中再去查找對應的DB塊的Macinfos[]數組.
                WriteDBToMacInfos(key, infos);//然後將對應的db塊的信息,(找到其中的元素的名稱,一一寫入對應infos的變數名之中.
            }


            //填充完所有的Macinfos數組後,將這個數組反寫回CSV文件.
            using (var writer = new StreamWriter(new FileStream(csvpath, FileMode.Open), Encoding.GetEncoding("GB2312")))
            using (var csv = new CsvWriter(writer, CultureInfo.InvariantCulture))
            {
                //將原來的無效信息反填充回去.
                csv.WriteField(strinfos[0]);
                csv.NextRecord();//轉移到下一行.去讀寫數據.
                csv.WriteField(strinfos[1]);
                csv.NextRecord();
                csv.WriteField(strinfos[2]);
                csv.NextRecord();
                csv.WriteField(strinfos[3]);
                csv.NextRecord();
                //然後填充數組.
                csv.WriteRecords(macInfos);
            }



        }