linux 下 C++ 与三菱PLC 通过MC Qna3E 二进制 协议进行交互
西门子plc 有snap7库 进行交互，并且支持c++ 而且跨平台。但是三菱系列PLC并没有现成的开源项目，没办法只能自己拼接，我这里实现了MC 协议 Qna3E 帧，并使用二进制进行交互。
#pragma once
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
namespace MelsecMC
{
class PlcSocket
{
private:
bool is_open;
int global_socket_fd; // 用于发送/接受数据
mutex m;
public:
PlcSocket();
~PlcSocket();
// 初始化socket
bool initSocket(string ip, int port, int milSecond);
// 关闭socket
bool closeSocket();
// 发送数据
bool write(unsigned char *buffer, int len);
// 接收数据
bool read(unsigned char *buffer, int len);
};
}
#include "socket.h"
#include
#include
namespace MelsecMC
{
PlcSocket::PlcSocket()
{
global_socket_fd = -1;
}
PlcSocket::~PlcSocket()
{
}
bool PlcSocket::initSocket(string ip, int port, int milSecond)
{
// create
int socket_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (socket_fd == -1)
{
cout << "socket 创建失败:" << endl;
return false;
}
struct sockaddr_in addr;
addr.sin_family = PF_INET;
addr.sin_port = htons(port);
addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip.c_str());
// connect
int res = connect(socket_fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
if (res == -1)
{
cout << "connect 链接失败:" << endl;
return false;
}
cout << "connect 链接成功:" << endl;
// 设置timeout
setsockopt(socket_fd, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO, (char *)20, sizeof(int));
setsockopt(socket_fd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, (char *)20, sizeof(int));
cout << "setsockopt 成功:" << endl;
global_socket_fd = socket_fd;
return true;
}
bool PlcSocket::write(unsigned char *buffer, int len)
{
m.lock();
long result = send(global_socket_fd, buffer, len, 0);
m.unlock();
if (result < 0)
{
return false;
}
return true;
}
bool PlcSocket::read(unsigned char *buffer, int len)
{
m.lock();
long result = recv(global_socket_fd, buffer, len, 0);
m.unlock();
if (result < 0)
{
cout << "recv失败:" << endl;
return false;
}
return true;
}
bool PlcSocket::closeSocket()
{
close(global_socket_fd);
return true;
}
}
/***
MC协议的通讯方式有很多种：4C、3C、2C、1C、4E、3E、1E帧格式 数据格式分为二进制格式和ASCII码格式
本代码采用 3E + 二进制格式
https://www.jianshu.com/p/ca7f1609c8c1
***/
#pragma once
#include
#include
#include
#include
#include "socket.h"
namespace MelsecMC
{
class MelsecMcClient : public std::enable_shared_from_this
{
public:
using Ptr = std::shared_ptr;
explicit MelsecMcClient();
~MelsecMcClient();
bool connectTo(const string & ip, int port);
bool disconnect();
bool readInt32(std::string area,int start,int &value);
bool writeInt32(std::string area,int start,int value);
bool readShort(std::string area,int start,short &value);
bool writeShort(std::string area,int start,short value);
private:
PlcSocket socket;
unsigned char head[7] = {0x50,0x00,0x00,0xFF,0xFF,0x03,0x00};
private:
unsigned char decodeArea(std::string area);
};
} #include "client.h"
#include
#include
namespace MelsecMC
{
MelsecMcClient::MelsecMcClient()
{
}
MelsecMcClient::~MelsecMcClient()
{
disconnect();
}
bool MelsecMcClient::connectTo(const string &ip, int port)
{
return socket.initSocket(ip, port, 2000);
}
bool MelsecMcClient::disconnect()
{
return socket.closeSocket();
}
bool MelsecMcClient::writeInt32(std::string area,int start,int value)
{
unsigned char cmd[25] = {0};
// 头
memcpy(cmd, head, 7);
//50 00 00 FF FF 03 00 10 00 0A 00 01 14 00 00 64 00 00 A8 02 00 01 00 00 00 写1
//请求数据物理长度
cmd[7] = 0x10;
cmd[8] = 0x00;
// CPU监视定时器 表示等待PLC响应的timeout时间
cmd[9] = 0x0A;
cmd[10] = 0x00;
//写命令 跟读的差别是：读是0104，写是0114 ；就是04和14的差别
cmd[11] = 0x01;
cmd[12] = 0x14;
//(子命令) ： 值是0表示按字读写入1个字=16位),如果值是1就按位写入
cmd[13] = 0x00;
cmd[14] = 0x00;
//(首地址)：地址因为跨度比较大，所以用了3个字节；值640000 返过来是000064，十进制就是100
cmd[17] = start / 255 / 255 % 255;
cmd[16] = start / 255 % 255;
cmd[15] = start % 255;
//(软元件 读取的区域) ： 表示读取PLC寄存器的类型： 这里的A8表示D点；其他常见的有： 90-M点；9C-X点；9D-Y点；B0-ZR外部存储卡
unsigned char areaHex = decodeArea(area);
if (areaHex == 0x00)
{
std::cout << "不存在的地址 " << area << std::endl;
return false;
}
cmd[18] = areaHex;
//写入长度 00 02 =10进制2个字 =32位 = 4个字节 =1个int
cmd[19] = 0x02;
cmd[20] = 0x00;
//写入int值
cmd[24] = (value >> 24) & 0xFF;
cmd[23] = (value >> 16) & 0xFF;
cmd[22] = (value >> 8) & 0xFF;
cmd[21] = value & 0xFF;
if (!socket.write(cmd, sizeof(cmd)))
{
return false;
}
// 读取数据
unsigned char recv[512] = {0};
if (!socket.read(recv, sizeof(recv)))
{
return false;
}
if (recv[0] != 0xD0 && recv[1] != 0x00)
{
std::cout << "数据格式不正确" << std::endl;
return false;
}
return true;
}
bool MelsecMcClient::readInt32(std::string area, int start, int &value)
{
unsigned char cmd[21] = {0};
// 头
memcpy(cmd, head, 7);
//请求数据长度 也要反过来，值是000C,也就是12；表示后面的报文内容的长度是12
cmd[7] = 0x0C;
cmd[8] = 0x00;
// CPU监视定时器 表示等待PLC响应的timeout时间
cmd[9] = 0x0A;
cmd[10] = 0x00;
// 批量读命令 值是0401(所有值都要反过来看)；表示批量读取；如果是1401就是随机写取；
cmd[11] = 0x01;
cmd[12] = 0x04;
//(子命令) ： 值是0表示按字读取(1个字=16位),如果值是1就按位读取
cmd[13] = 0x00;
cmd[14] = 0x00;
//(首地址)：地址因为跨度比较大，所以用了3个字节；值640000 返过来是000064，十进制就是100
cmd[17] = start / 255 / 255 % 255;
cmd[16] = start / 255 % 255;
cmd[15] = start % 255;
//(软元件 读取的区域) ： 表示读取PLC寄存器的类型： 这里的A8表示D点；其他常见的有： 90-M点；9C-X点；9D-Y点；B0-ZR外部存储卡
unsigned char areaHex = decodeArea(area);
if (areaHex == 0x00)
{
std::cout << "不存在的地址 " << area << std::endl;
return false;
}
cmd[18] = areaHex;
// 读取长度 00 02 =10进制2个字 =32位 = 4个字节 =1个int
cmd[19] = 0x02;
cmd[20] = 0x00;
// 发送数据
if (!socket.write(cmd, sizeof(cmd)))
{
return false;
}
// 读取数据
unsigned char recv[512] = {0};
if (!socket.read(recv, sizeof(recv)))
{
return false;
}
// 解析数据
// D0 00 00 FF FF 03 00 06 00 00 00 BB 02 96 49
// D0 00 （响应） :表示反馈信息，固定D0 00
// 00 (网络编号 ): 与上同
// FF (PLC编号) : 与上同
// FF 03 (请求目标模块IO编号) : 与上同
// 00 （请求目标模块站编号): 与上同
// 06 00 应答数据物理长度
if (recv[0] != 0xD0 && recv[7] != 0x06)
{
std::cout << "数据格式不正确" << std::endl;
return false;
}
value = recv[14] << 24 | recv[13] << 16 | recv[12] << 8 | recv[11];
std::cout << "value " << value << std::endl;
return true;
}
bool MelsecMcClient::readShort(std::string area,int start,short &value){
unsigned char cmd[21] = {0};
memcpy(cmd, head, 7);
cmd[7] = 0x0C;
cmd[8] = 0x00;
cmd[9] = 0x0A;
cmd[10] = 0x00;
cmd[11] = 0x01;
cmd[12] = 0x04;
cmd[13] = 0x00;
cmd[14] = 0x00;
cmd[17] = start / 255 / 255 % 255;
cmd[16] = start / 255 % 255;
cmd[15] = start % 255;
unsigned char areaHex = decodeArea(area);
if (areaHex == 0x00)
{
std::cout << "不存在的地址 " << area << std::endl;
return false;
}
cmd[18] = areaHex;
cmd[19] = 0x01;
cmd[20] = 0x00;
if (!socket.write(cmd, sizeof(cmd)))
{
return false;
}
unsigned char recv[512] = {0};
if (!socket.read(recv, sizeof(recv)))
{
return false;
}
if (recv[0] != 0xD0 && recv[7] != 0x04)
{
std::cout << "数据格式不正确" << std::endl;
return false;
}
value = recv[12] << 8 | recv[11];
std::cout << "value " << value << std::endl;
return true;
}
bool MelsecMcClient::writeShort(std::string area,int start,short value){
unsigned char cmd[23] = {0};
memcpy(cmd, head, 7);
cmd[7] = 0x0E;
cmd[8] = 0x00;
cmd[9] = 0x0A;
cmd[10] = 0x00;
cmd[11] = 0x01;
cmd[12] = 0x14;
cmd[13] = 0x00;
cmd[14] = 0x00;
cmd[17] = start / 255 / 255 % 255;
cmd[16] = start / 255 % 255;
cmd[15] = start % 255;
unsigned char areaHex = decodeArea(area);
if (areaHex == 0x00)
{
std::cout << "不存在的地址 " << area << std::endl;
return false;
}
cmd[18] = areaHex;
cmd[19] = 0x01;
cmd[20] = 0x00;
//写入short值
cmd[22] = (value >> 8) & 0xFF;
cmd[21] = value & 0xFF;
if (!socket.write(cmd, sizeof(cmd)))
{
return false;
}
unsigned char recv[512] = {0};
if (!socket.read(recv, sizeof(recv)))
{
return false;
}
if (recv[0] != 0xD0 && recv[1] != 0x00)
{
std::cout << "数据格式不正确" << std::endl;
return false;
}
return true;
}
unsigned char MelsecMcClient::decodeArea(std::string area)
{
if (area == "D")
{
return 0xA8;
}
else if (area == "M")
{
return 0x90;
}
else if (area == "X")
{
return 0x9C;
}
else if (area == "Y")
{
return 0x9D;
}
else if (area == "ZR")
{
return 0xB0;
}
else
{
return 0x00;
}
}
} #include "client.h"
using namespace MelsecMC;
int main(int argc, char **argv)
{
MelsecMcClient::Ptr client = std::make_shared();
client->connectTo("10.10.14.60",6000);
//int value;
//melsecMcNet->readInt32("D",100,value);
//client->writeInt32("D",101,122234);
//client->writeShort("D",102,223);
short value;
client->readShort("D",102,value);
return 0;
}
可利用 这个工具进行测试：
协议参考：
https://www.jianshu.com/p/ca7f1609c8c1