开源纯C#工控网关+组态软件(三)加入一个新驱动：西门子S7
一、???引子
?????? ?首先感謝博客園：第一篇文章、第一個開源項目，算是旗開得勝。可以看到，項目大部分流量來自于博客園，碼農樂園，名不虛傳^^。
園友給了我很多支持，并提出了很好的改進意見。現加入屏幕分辨率自適應和OPC Server可CLSID和ProgID自適應加載功能。屏幕自適應本是普遍問題，因為之前都是標配硬件，舉手之勞，一懶就忽略了。
???????
僅僅十天前，我還是上github只會點擊的菜鳥。Readme文件如何編輯都是現學現賣。
第一次向github上傳倉庫，下載了發現居然沒有任何exe,dll,bak文件！度之，更改忽略文件。總之是趕鴨子上架，各種囧。
然則有園友捧場，我也就不揣淺陋，以見教于大方了。
二、???如何加入一個新驅動
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準備工作
我更新了dll文件夾：增加了libnodave.dll、libnodave.net.dll、SiemensPLCDriver.dll。這個SiemensPLCDriver.dll，
就是西門子S7系列PLC的驅動程序(包括源代碼，在Program里面）。請先同步或者重新下載最新版本。
libnodave開源庫(https://github.com/netdata/libnodave)據說是來自西門子的德國大神所作。某前輩當年一句話：能搞定驅動就是大牛。我找到了libnodave,封裝后成功的實現了與西門子200PLC通訊，很受鼓舞，也成為了項目的起點。
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注冊驅動
打開變量管理器TagConfig，點注冊，雙擊【路徑】框，在dll文件夾里找到SiemensPLCDriver.dll。
如果出現在下方列表，打鉤，點注冊，一般會提示成功。
?這時候，右鍵點樹節點S1->參數設置，就會看到S7以太網協議已經成為可選項。
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驅動的加載
實際上述一系列動作，就是驅動dll的信息，已經寫入了數據庫的RegisterModule表。
這張表就是為系統服務反射加載驅動程序提供基本信息：加載的位置、類名 、描述，以便實例化為具體的驅動類。
在DAServer內有一個AddDriver方法，就是Activator.CreateInstance加載驅動并轉換為IDriver。
使用反射加載，最大優點就是用戶可以自己實現一個驅動，或者引用第三方驅動，并用TagConfig注冊，而不需要改動源代碼。
三、???如何實現一個新驅動
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?驅動接口規范
[Description("S7 以太網協議")]
public sealed?class?SiemensTCPReader :?IPLCDriver,?IMultiReadWrite
?
我在前一篇文章里提到，IPLCDriver?是所有PLC都實現的接口。IMultiReadWrite?是支持批量讀寫的下位機必須實現的接口。
因為PLC都具有可連接性、可讀寫性，同時西門子的協議還支持批量讀寫。
SiemensTCPReader?里的Connect方法，就是對libnodave中connectPLC方法的封裝。
Dispose方法，就是釋放libnodave的非托管資源。
ReadBytes、ReadInt32、ReadBit、ReadFloat、WriteFloat等方法，就是對IReaderWriter接口的實現。也就是單獨讀寫。
ReadMultiple、WriteMultiple方法是對IMultiReadWrite?接口的實現，也是對libnodave中批量讀寫方法的封裝。
GetDeviceAddress/GetAddress方法很重要，在TagConfig里編輯的地址是西門子約定俗成的，比如DB3,DD122.1，要翻譯成下位機理解的設備地址DeviceAddress。
這個Description?屬性描述符，在注冊之后會被反射為驅動的描述字符，存入數據庫。
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?為什么要實現批量讀寫，如何實現
批量讀寫的目的，就是為了提高性能。
很多人總是拿C#、.NET的所謂性能說事。首先我認為.NET性能優良。關鍵是你怎么寫。
而對性能影響最大的往往不是語言、框架，而是IO。IO的性能成本往往是語言本身的十倍、百倍、甚至千倍。
在PLC通訊過程中，請求往返就是性能瓶頸。因為大部分下位機不支持訂閱-發布（推送）模式，只能采用定期輪詢方式。
既然是輪詢，如果變量很多，如果一個個去讀寫，讀1000個變量要輪詢1000次，一次往返起碼幾十毫秒，效率差的驚人，還占用PLC大量資源。這是行不通的。
但如果你想一次就能讀入1000個變量，要考慮到變量地址可能是不連續的，散亂的。而每次讀取的大小受PDU所限。
所以，就一定要對變量的分布分析整理，類似送快遞，客戶雖然分布在各個小區，但并不能像醉漢一樣漫無目的的投遞，而是根據客戶的分布，執行最優化的路線選擇。
整理的結果，就是將所有要讀寫的變量分割為塊，每塊大小不能超過PLC 的PDU。力求往返次數最少、一次讀入的區塊最大、包含的變量最多。
分割整理變量區塊的功能，就是PLCGroup?的UpdatePDUArea函數實現的。不過我在這里只是進行簡單的地址歸納，并沒有做最優解。最優算法肯定是存在的，但可能與現行方法出入不會太大。
四、???下面的計劃
寫一系列帖子，把架構、原理講清楚。大致如下：
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網關層接口概述
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上下位機通訊原理
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如何實現一個設備驅動
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如何設計圖元
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VS插件模塊及原理
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歸檔模塊及文件格式
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如何進行功能擴展
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組態變量表達式實現
github地址：https://github.com/GavinYellow/SharpSCADA。歡迎大家提出寶貴意見和建議！
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原文地址：http://www.cnblogs.com/evilcat/p/7647775.html
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的开源纯C#工控网关+组态软件(三)加入一个新驱动：西门子S7的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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