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所属分类:.NET技术
摘要

IoTClient 是一个针对物联网 (IoT) 领域的开源客户端库,它主要用于实现与各种工业设备之间的通信。这个库是用 C# 编写的,并且基于 .NET Standard 2.0,这意味着可以用于多个版本的.NET,包括 .NET Framework、.NET Core、.NET 5 及以上版本,以及 Xamarin 和 UWP。


前言

IoTClient 是一个针对物联网 (IoT) 领域的开源客户端库,它主要用于实现与各种工业设备之间的通信。这个库是用 C# 编写的,并且基于 .NET Standard 2.0,这意味着可以用于多个版本的.NET,包括 .NET Framework、.NET Core、.NET 5 及以上版本,以及 Xamarin 和 UWP。

项目介绍

IoTClient 是一款基于 .NET Standard 2.0 的开源免费客户端库,适用于跨平台的 .NET 开发,可在 Windows、Linux 乃至树莓派等平台上运行。

该组件支持主流的工业通讯协议,包括 PLC 通信(如 Siemens、Mitsubishi、Omron、Allen Bradley 等)、ModBus(TCP/RTU/ASCII)以及 Bacnet 等。

IoTClient 采用 MIT 许可证发布,您可以自由地修改和进行商业使用(请注意在商业使用前做好充分的评估和测试)。

项目特点

支持多种通信协议

  • ModBus:支持 ModBus TCP、ModBus RTU、ModBus ASCII 以及 ModBus RTU over TCP。
  • Bacnet:支持 Bacnet 协议。
  • PLC通信:支持 Siemens、Mitsubishi、Omron、Allen Bradley 等主流品牌的 PLC 通信。

跨平台

  • 可以在 Windows、Linux 上运行。
  • 支持在 Raspberry Pi(树莓派)这样的小型设备上部署。

开源和免费

  • 使用 MIT 许可证发布,一个非常宽松的许可证,允许自由使用、修改和分发软件。

NuGet 包

  • 可以通过 NuGet 包管理器安装到的项目中。

项目使用

1、引用组件

Nuget 安装

Install-Package IoTClient

或图形化安装

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 2、ModBusTcp读写操作

//1、实例化客户端 - 输入正确的IP和端口 ModBusTcpClient client = new ModBusTcpClient("127.0.0.1", 502);  //2、写操作 - 参数依次是:地址 、值 、站号 、功能码 client.Write("4", (short)33, 2, 16);  //2.1、【注意】写入数据的时候需要明确数据类型 client.Write("0", (short)33, 2, 16);    //写入short类型数值 client.Write("4", (ushort)33, 2, 16);   //写入ushort类型数值 client.Write("8", (int)33, 2, 16);      //写入int类型数值 client.Write("12", (uint)33, 2, 16);    //写入uint类型数值 client.Write("16", (long)33, 2, 16);    //写入long类型数值 client.Write("20", (ulong)33, 2, 16);   //写入ulong类型数值 client.Write("24", (float)33, 2, 16);   //写入float类型数值 client.Write("28", (double)33, 2, 16);  //写入double类型数值 client.Write("32", true, 2, 5);         //写入线圈类型值 client.Write("100", "orderCode", stationNumber);  //写入字符串  //3、读操作 - 参数依次是:地址 、站号 、功能码 var value = client.ReadInt16("4", 2, 3).Value;  //3.1、其他类型数据读取 client.ReadInt16("0", stationNumber, 3);    //short类型数据读取 client.ReadUInt16("4", stationNumber, 3);   //ushort类型数据读取 client.ReadInt32("8", stationNumber, 3);    //int类型数据读取 client.ReadUInt32("12", stationNumber, 3);  //uint类型数据读取 client.ReadInt64("16", stationNumber, 3);   //long类型数据读取 client.ReadUInt64("20", stationNumber, 3);  //ulong类型数据读取 client.ReadFloat("24", stationNumber, 3);   //float类型数据读取 client.ReadDouble("28", stationNumber, 3);  //double类型数据读取 client.ReadCoil("32", stationNumber, 1);    //线圈类型数据读取 client.ReadDiscrete("32", stationNumber, 2);//离散类型数据读取 client.ReadString("100", stationNumber,10); //读取字符串  //4、如果没有主动Open,则会每次读写操作的时候自动打开自动和关闭连接,这样会使读写效率大大减低。所以建议手动Open和Close。 client.Open();  //5、读写操作都会返回操作结果对象Result var result = client.ReadInt16("4", 2, 3); //5.1 读取是否成功(true或false) var isSucceed = result.IsSucceed; //5.2 读取失败的异常信息 var errMsg = result.Err; //5.3 读取操作实际发送的请求报文 var requst  = result.Requst; //5.4 读取操作服务端响应的报文 var response = result.Response; //5.5 读取到的值 var value3 = result.Value;  //6、批量读取 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、构造函数其他参数 //IP、端口、超时时间、大小端设置 ModBusTcpClient client = new ModBusTcpClient("127.0.0.1", 502, 1500, EndianFormat.ABCD);

3、ModBusRtu读写操作

//实例化客户端 - [COM端口名称,波特率,数据位,停止位,奇偶校验] ModBusRtuClient client = new ModBusRtuClient("COM3", 9600, 8, StopBits.One, Parity.None);  //其他读写操作和ModBusTcpClient的读写操作一致

4、ModBusAscii读写操作

//实例化客户端 - [COM端口名称,波特率,数据位,停止位,奇偶校验] ModbusAsciiClient client = new ModbusAsciiClient("COM3", 9600, 8, StopBits.One, Parity.None);  //其他读写操作和ModBusTcpClient的读写操作一致

5、ModbusRtuOverTcp读写操作

//串口透传 即:用Tcp的方式发送Rtu格式报文  //实例化客户端 - IP、端口、超时时间、大小端设置 ModbusRtuOverTcpClient client = new ModbusRtuOverTcpClient("127.0.0.1", 502, 1500, EndianFormat.ABCD);  //其他读写操作和ModBusTcpClient的读写操作一致

6、SiemensClient(西门子)读写操作

//1、实例化客户端 - 输入型号、IP和端口 //其他型号: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、写操作 client.Write("Q1.3", true); client.Write("V2205", (short)11); client.Write("V2209", 33); client.Write("V2305", "orderCode");             //写入字符串  //3、读操作 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; //读取字符串  //4、如果没有主动Open,则会每次读写操作的时候自动打开自动和关闭连接,这样会使读写效率大大减低。所以建议手动Open和Close。 client.Open();  //5、读写操作都会返回操作结果对象Result var result = client.ReadInt16("V2205"); //5.1 读取是否成功(true或false) var isSucceed = result.IsSucceed; //5.2 读取失败的异常信息 var errMsg = result.Err; //5.3 读取操作实际发送的请求报文 var requst  = result.Requst; //5.4 读取操作服务端响应的报文 var response = result.Response; //5.5 读取到的值 var value4 = result.Value;

7、SiemensClient最佳实践

1、什么时候不要主动Open 西门子plc一般最多允许8个长连接。所以当连接数不够用的时候或者做测试的时候就不要主动Open,这样组件会自动Open并即时Close。  2、什么时候主动Open 当长连接数量还够用,且想要提升读写性能。  3、除了主动Open连接,还可以通过批量读写,大幅提升读写性能。 //批量读取 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);  //批量写入 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】写入数据的时候需要明确数据类型 client.Write("DB4.12", 9);          //写入的是int类型 client.Write("DB4.12", (float)9);   //写入的是float类型  5、SiemensClient是线程安全类 由于plc长连接有限,SiemensClient被设计成线程安全类。可以把SiemensClient设置成单例,在多个线程之间使用SiemensClient的实例读写操作plc。

8、MitsubishiClient

//1、实例化客户端 - 输入正确的IP和端口 MitsubishiClient client = new MitsubishiClient(MitsubishiVersion.Qna_3E, "127.0.0.1",6000);  //2、写操作 client.Write("M100", true); client.Write("D200", (short)11); client.Write("D210", 33);  //3、读操作 var value1 = client.ReadBoolean("M100").Value; var value2 = client.ReadInt16("D200").Value; var value3 = client.ReadInt32("D210").Value;  //4、如果没有主动Open,则会每次读写操作的时候自动打开自动和关闭连接,这样会使读写效率大大减低。所以建议手动Open和Close。 client.Open();  //5、读写操作都会返回操作结果对象Result var result = client.ReadInt16("D210"); //5.1 读取是否成功(true或false) var isSucceed = result.IsSucceed; //5.2 读取失败的异常信息 var errMsg = result.Err; //5.3 读取操作实际发送的请求报文 var requst  = result.Requst; //5.4 读取操作服务端响应的报文 var response = result.Response; //5.5 读取到的值 var value4 = result.Value;

9、OmronFinsClient(欧姆龙)读写操作

//1、实例化客户端 - 输入正确的IP和端口 OmronFinsClient client = new OmronFinsClient("127.0.0.1",6000);  //2、写操作 client.Write("M100", true); client.Write("D200", (short)11); client.Write("D210", 33);  //3、读操作 var value1 = client.ReadBoolean("M100").Value; var value2 = client.ReadInt16("D200").Value; var value3 = client.ReadInt32("D210").Value;  //4、如果没有主动Open,则会每次读写操作的时候自动打开自动和关闭连接,这样会使读写效率大大减低。所以建议手动Open和Close。 client.Open();  //5、读写操作都会返回操作结果对象Result var result = client.ReadInt16("D210"); //5.1 读取是否成功(true或false) var isSucceed = result.IsSucceed; //5.2 读取失败的异常信息 var errMsg = result.Err; //5.3 读取操作实际发送的请求报文 var requst  = result.Requst; //5.4 读取操作服务端响应的报文 var response = result.Response; //5.5 读取到的值 var value4 = result.Value;

10、AllenBradleyClient(罗克韦尔)读写操作

//1、实例化客户端 - 输入正确的IP和端口 AllenBradleyClient client = new AllenBradleyClient("127.0.0.1",44818);  //2、写操作  client.Write("A1", (short)11);   //3、读操作 var value = client.ReadInt16("A1").Value;  //4、如果没有主动Open,则会每次读写操作的时候自动打开自动和关闭连接,这样会使读写效率大大减低。所以建议手动Open和Close。 client.Open();  //5、读写操作都会返回操作结果对象Result var result = client.ReadInt16("A1"); //5.1 读取是否成功(true或false) var isSucceed = result.IsSucceed; //5.2 读取失败的异常信息 var errMsg = result.Err; //5.3 读取操作实际发送的请求报文 var requst  = result.Requst; //5.4 读取操作服务端响应的报文 var response = result.Response; //5.5 读取到的值 var value4 = result.Value;

IoTClient 库项目

IoTClient Tool 桌面程序工具

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

2、可用来测试PLC和相关协议的通信

3、可作为IoTClient库使用例子。

4、IoTClient Tool效果图

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iotgateway

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

2、在线体验 http://online.iotgateway.net 用户名:admin 密码:iotgateway.net

3、基于.NET 5 的跨平台物联网网关。

4、通过可视化配置,轻松的连接到任何设备和系统(如PLC、扫码枪、CNC、数据库、串口设备、上位机、OPC Server、OPC UA Server、Mqtt Server等)

5、提供简单的驱动开发接口;当然也可以进行边缘计算。

6、系统页面展示

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.NET 免费开源工业物联网网关项目商用效果

1、 能源管理-现场-单项目

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 移动端

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2、越邦智能分拣系统

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.NET 免费开源工业物联网网关项目地址

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

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

最后

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