#ifndef PERFORMANCE_MELSEC_H
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#define PERFORMANCE_MELSEC_H
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#include "Mdfunc.h"
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#include <map>
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#include <array>
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#include <mutex>
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#include <string>
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#include <vector>
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#include <atomic>
|
#include <sstream>
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#include <unordered_map>
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// 连接参数
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#define PLC_MAX_RETRY 3 // 最大重试次数:在与PLC通信时,如果发生通信错误,将最多重试3次
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#define PLC_TIMEOUT 500 // 超时时间(毫秒):每次通信操作的超时等待时间为500毫秒
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/*
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* 网络通道:指定通信所使用的网络通道号,通常在多通道通信中设置
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* 51 到 54 是 MELSECNET/H 的 1-4 通道
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* 81 到 84 是 CC-Link 的 1-4 通道
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* 151 到 154 是 CC-Link IE 控制器网络的 1-4 通道
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* 181 到 184 是 CC-Link IE 现场网络的 1-4 通道
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* 281 到 284 是 CC-Link IE TSN 网络的 1-4 通道
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**/
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#define MELSECNET_CHANNEL(x) (50 + (x)) // x 范围:1~4
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#define CC_LINK_CHANNEL(x) (80 + (x)) // x 范围:1~4
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#define CC_LINK_IE_CONTROL_CHANNEL(x) (150 + (x)) // x 范围:1~4
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#define CC_LINK_IE_FIELD_CHANNEL(x) (180 + (x)) // x 范围:1~4
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#define CC_LINK_IE_TSN_CHANNEL(x) (280 + (x)) // x 范围:1~4
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// 自定义错误码
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#define ERROR_CODE_UNKNOWN 0x00010000 // 未知
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#define ERROR_CODE_NOT_CONNECTED 0x00020000 // 未连接
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#define ERROR_CODE_INVALID_PARAM 0x00030000 // 参数无效
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#define ERROR_CODE_INVALID_DATA 0x00040000 // 数据无效
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#define ERROR_CODE_STATION_OUT_OF_RANGE 0x00050000 // 站号超出范围
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#define ERROR_CODE_GROUP_OUT_OF_RANGE 0x00060000 // 组号超出范围
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#define ERROR_CODE_NETWORK_OUT_OF_RANGE 0x00070000 // 网络号超出范围
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// 板块类型
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enum class BoardType {
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UNKNOWN = -1, // 未知类型
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MELSECNET_H = MELSECNET_CHANNEL(1), // MELSECNET/H
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CC_LINK_VER_2 = CC_LINK_CHANNEL(1), // CC-Link Ver. 2
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CC_LINK_IE_CONTROL = CC_LINK_IE_CONTROL_CHANNEL(1), // CC-Link IE 控制网络
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CC_LINK_IE_FIELD = CC_LINK_IE_FIELD_CHANNEL(1), // CC-Link IE 现场网络
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CC_LINK_IE_TSN = CC_LINK_IE_TSN_CHANNEL(1) // CC-Link IE TSN
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};
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// 软元件类型枚举
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enum class DeviceType {
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/*
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* ER、LX、LY、LB、LW、LSB、LSW和SPG软元件都是范围型
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* ER:DevER0~256
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* LX:DevLX1~255,DevLX(x) (DevX*1000+(x))
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* LY:DevLY1~255,DevLY(x) (DevY*1000+(x))
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* LB:DevLB1~255,DevLB(x) (DevB*1000+(x))
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* LW:DevLW1~255,DevLW(x) (DevW*1000+(x))
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* LSB:DevLSB1~255,DevLSB(x) (DevQSB*1000+(x))
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* LSW:DevLSW1~255,DevLSW(x) (DevQSW*1000+(x))
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* SPG:DevSPG0~255,DevSPG(x) (29*1000+(x))
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* 扩展文件寄存器代码指定(10进制数)的后3位数及软元件名指定的数值中,应指定块No.(0~256)
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* 链接直接软元件代码指定(10进制数)的后3位数及软元件名指定的数值中,应指定网络No.(1~255)
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* 智能功能模块软元件代码指定(10进制数)的后3位数及软元件名指定的数值中,应指定(起始I/ONo.÷16)的值
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* 扩展文件寄存器和链接直接软元件在随机读取(mdRandR、mdRandREx)函数中,即使指定实际不存在的软元件也有可能正常结束
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* MAIL和MAILMC在SEND功能及RECV功能中,与软元件访问一样,指定各功能对应的软元件类型,进行数据的发送(mdSend、mdSendEx)或数据的读取(mdReceive、mdReceiveEx)
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**/
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X = 0x0001, // 输入 (位)
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Y = 0x0002, // 输出 (位)
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L = 0x0003, // 锁存继电器 (位)
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M = 0x0004, // 内部继电器 (位)
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SM = 0x0005, // 特殊继电器 (位)
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F = 0x0006, // 报警器 (位)
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TT = 0x0007, // 定时器 (触点) (位)
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TC = 0x0008, // 计数器 (线圈) (位)
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CT = 0x0009, // 计数器 (触点) (位)
|
CC = 0x000A, // 计数器 (线圈) (字)
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TN = 0x000B, // 定时器 (当前值) (字)
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CN = 0x000C, // 计数器 (当前值) (字)
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D = 0x000D, // 数据寄存器 (字)
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SD = 0x000E, // 特殊寄存器 (字)
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TM = 0x000F, // 定时器 (设置值主) (字)
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TS = 0x0010, // 定时器 (设置值主1) (字)
|
TS2 = 0x3E82, // 定时器 (设置值主2) (字)
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TS3 = 0x3E83, // 定时器 (设置值主3) (字)
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CM = 0x0011, // 计数器 (设置值主) (字)
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CS = 0x0012, // 计数器 (设置值主1) (字)
|
CS2 = 0x4652, // 计数器 (设置值主2) (字)
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CS3 = 0x4653, // 计数器 (设置值主3) (字)
|
A = 0x0013, // 累加器 (字)
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Z = 0x0014, // 变址寄存器 (字)
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V = 0x0015, // 变址寄存器 (字)
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R = 0x0016, // 文件寄存器 (块切换方式) (字)
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ER = 0x55F0, // 扩展文件寄存器 (块切换方式) (0x55F0~0x56F0) (字) (在随机读取(mdRandR、mdRandREx)函数中,即使指定实际不存在的软元件也有可能正常结束。(读取数据不正确。))
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ZR = 0x00DC, // 文件寄存器 (连号访问方式) (字)
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B = 0x0017, // 链接继电器 (位)
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W = 0x0018, // 链接寄存器 (字)
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QSB = 0x0019, // 链接特殊继电器 (位)
|
STT = 0x001A, // 累计定时器 (触点) (位)
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STC = 0x001B, // 累计定时器 (线圈) (位)
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QSW = 0x001C, // 链接特殊寄存器 (字)
|
QV = 0x001E, // 变址继电器 (位)
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MRB = 0x0021, // 随机访问缓冲 (字)
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STN = 0x0023, // 累计定时器 (当前值) (字)
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LZ = 0x0026, // 超长变址寄存器 (双字)
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RD = 0x0027, // 刷新数据寄存器 (字)
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LTT = 0x0029, // 超长定时器 (触点) (位)
|
LTC = 0x002A, // 超长定时器 (线圈) (位)
|
LTN = 0x002B, // 超长定时器 (当前值) (双字)
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LCT = 0x002C, // 超长计数器 (触点) (位)
|
LCC = 0x002D, // 超长计数器 (线圈) (位)
|
LCN = 0x002E, // 超长计数器 (当前值) (双字)
|
LSTT = 0x002F, // 超长累计定时器 (触点) (位)
|
LSTC = 0x0030, // 超长累计定时器 (线圈) (位)
|
LSTN = 0x0031, // 超长累计定时器 (当前值) (双字)
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SPB = 0x0032, // 缓冲存储器 (字)
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MAIL = 0x0065, // 特殊软元件类型:邮件类型 (10进制 101)
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MAILMC = 0x0066, // 特殊软元件类型:无确认邮件 (10进制 102)
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LX = 0x03E8, // 链接直接软元件 (链接输入) (0x03E9~0x04E7) (位)
|
LY = 0x07D0, // 链接直接软元件 (链接输出) (0x07D1~0x08CF) (位)
|
LB = 0x59D8, // 链接直接软元件 (链接继电器) (0x59D9~0x5AD7) (位)
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LW = 0x5DC0, // 链接直接软元件 (链接寄存器) (0x5DC1~0x5EBF) (字)
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LSB = 0x61A8, // 链接直接软元件 (链接特殊继电器) (0x61A9~0x62A7) (位)
|
LSW = 0x6D60, // 链接直接软元件 (链接特殊寄存器) (0x6D61~0x6E5F) (字)
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SPG = 0x7147, // 智能功能模块软元件 (0x7148~0x7247) (字)
|
};
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// 数据类型
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enum class DataType {
|
BIT = 1, // 位 (1位)
|
WORD = 2, // 字 (16位)
|
DWORD = 4 // 双字 (32位)
|
};
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|
// 控制代码
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enum class ControlCode {
|
RUN = 0, // 远程 RUN
|
STOP = 1, // 远程 STOP
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PAUSE = 2 // 远程 PAUSE
|
};
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// 版本信息
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struct BoardVersion {
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char fixedValue[2]; // 固定值
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char checksum[2]; // 校验和
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char swVersion[2]; // 软件版本
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char date[6]; // 日期 (格式 YYMMDD)
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uint32_t reserved; // 保留区域 (4 字节)
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char swModel[16]; // 软件型号
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char hwModel[16]; // 硬件型号
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char twoPortMemory[2]; // 两端口存储器占用容量
|
char twoPortAttribute[2]; // 两端口属性
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char availableBias[2]; // 可使用偏置
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char moduleType[10]; // 机型类型
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// 输出结构体内容为字符串 (便于调试)
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std::string toString() const {
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std::ostringstream oss;
|
oss << "Fixed Value: " << fixedValue[0] << fixedValue[1] << "\n"
|
<< "Checksum: " << checksum[0] << checksum[1] << "\n"
|
<< "SW Version: " << swVersion[0] << swVersion[1] << "\n"
|
<< "Date: " << std::string(date, 6) << "\n"
|
<< "Reserved: " << reserved << "\n"
|
<< "SW Model: " << std::string(swModel, 16) << "\n"
|
<< "HW Model: " << std::string(hwModel, 16) << "\n"
|
<< "Two Port Memory: " << twoPortMemory[0] << twoPortMemory[1] << "\n"
|
<< "Two Port Attribute: " << twoPortAttribute[0] << twoPortAttribute[1] << "\n"
|
<< "Available Bias: " << availableBias[0] << availableBias[1] << "\n"
|
<< "Module Type: " << std::string(moduleType, 10) << "\n";
|
return oss.str();
|
}
|
};
|
|
// 站点标识符,默认使用本站
|
struct StationIdentifier {
|
/*
|
* [Network No.]
|
* 0 表示本站
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* 1~239 表示普通网络号
|
**/
|
|
/*
|
* [Station No.]
|
* MELSECNET/H:1~64 表示其他站点,255 表示本站
|
* CC-Link 系列网络的范围类似,区别在于站号的取值范围
|
* MELSECNET/H : 1~64(Other stations),255(Own station)
|
* CC-Link : 0~63(Other stations),255(Own station)
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* CC-Link IE Controller : 1~120(Other stations),255(Own station)
|
* CC-Link IE Field : 0~120(Other stations),255(Own station)
|
* CC-Link IE TSN : 0~120(Other stations),255(Own station)
|
**/
|
|
/*
|
* 高 8 位(网络号): 指定设备所属的网络
|
* 低 8 位(站点号): 指定设备在网络中的编号
|
* 用一个参数传递设备的网络号和站点号时: nSt = station.nStNo | ((station.nNetNo << 8) & 0xFF00);
|
**/
|
|
short nNetNo = 0; // 网络编号:PLC所连接的网络编号,0表示默认网络
|
short nStNo = 255; // 站点编号:指定与PLC连接的站点编号,255通常表示广播或所有站点
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|
// 自定义构造函数,覆盖默认值
|
explicit StationIdentifier(const short net, const short st) : nNetNo(net), nStNo(st) {}
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|
StationIdentifier()
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{
|
nNetNo = 0;
|
nStNo = 255;
|
}
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|
// 将“网络号”和“站点号”组合成一个最终编码
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short StationIdentifier::toNetworkStationCode() const {
|
return static_cast<short>(nStNo | ((nNetNo << 8) & 0xFF00));
|
}
|
|
// 重载 < 运算符(用于排序或比较,通常用于 map 或 set 中作为 key)
|
bool operator<(const StationIdentifier& other) const {
|
return std::tie(nNetNo, nStNo) <
|
std::tie(other.nNetNo, other.nStNo);
|
}
|
|
// 重载 == 运算符(用于相等比较)
|
bool operator==(const StationIdentifier& other) const {
|
return std::tie(nNetNo, nStNo) ==
|
std::tie(other.nNetNo, other.nStNo);
|
}
|
|
// 重载 = 运算符(用于赋值)
|
StationIdentifier& operator=(const StationIdentifier& other) {
|
if (this != &other) {
|
nNetNo = other.nNetNo;
|
nStNo = other.nStNo;
|
}
|
return *this;
|
}
|
};
|
|
// 板状态
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struct BoardStatus {
|
short nStationValue = 0; // 站号的设备值 (buf[0])
|
short nGroupValue = 0; // 组 No. 的设备值 (buf[1])
|
short nNetworkValue = 0; // 网络 No. 的设备值 (buf[2])
|
short nReserved1 = 0; // 保留字段 (buf[3])
|
short nReserved2 = 0; // 保留字段 (buf[4])
|
short nReserved3 = 0; // 保留字段 (buf[5])
|
|
// 将数组映射到结构体
|
static BoardStatus fromBuffer(const short buf[6]) {
|
return {
|
buf[0],
|
buf[1],
|
buf[2],
|
buf[3],
|
buf[4],
|
buf[5]
|
};
|
}
|
|
// 将结构体内容映射到数组
|
void toBuffer(short buf[6]) const {
|
buf[0] = nStationValue;
|
buf[1] = nGroupValue;
|
buf[2] = nNetworkValue;
|
buf[3] = nReserved1;
|
buf[4] = nReserved2;
|
buf[5] = nReserved3;
|
}
|
|
// 调试输出
|
std::string toString() const {
|
std::ostringstream oss;
|
oss << "Station Value: " << nStationValue << "\n"
|
<< "Group Value: " << nGroupValue << "\n"
|
<< "Network Value: " << nNetworkValue << "\n"
|
<< "Reserved1: " << nReserved1 << "\n"
|
<< "Reserved2: " << nReserved2 << "\n"
|
<< "Reserved3: " << nReserved3 << "\n";
|
return oss.str();
|
}
|
};
|
|
// 事件详情
|
struct EventDetails {
|
short nEventNo; // 发生的事件号
|
std::array<short, 4> details; // 存储事件详情信息
|
|
// 解析事件详情,返回格式化字符串
|
std::string toString() const {
|
std::ostringstream oss;
|
oss << "Details[0]: " << details[0] << ", "
|
<< "Details[1]: " << details[1] << ", "
|
<< "Details[2]: " << details[2] << ", "
|
<< "Details[3]: " << details[3];
|
return oss.str();
|
}
|
};
|
|
// SoftElement 结构体定义
|
struct SoftElement {
|
short nType; // 软元件类型
|
short nElementCount; // 点数
|
long nStartNo; // 起始软元件编号
|
};
|
|
// 错误信息
|
struct ErrorInfo {
|
int nErrorCode = 0; // 错误码
|
std::string strErrorMessageCn; // 中文描述
|
std::string strErrorMessageEn; // 英文描述
|
|
// 将结构体序列化为字符串
|
std::string toString() const {
|
std::ostringstream oss;
|
oss << nErrorCode << "|" << strErrorMessageCn << "|" << strErrorMessageEn;
|
return oss.str();
|
}
|
|
// 从字符串反序列化为结构体
|
static ErrorInfo fromString(const std::string& line) {
|
ErrorInfo info;
|
std::istringstream iss(line);
|
std::string token;
|
|
// 使用分隔符 "|" 解析字符串
|
std::getline(iss, token, '|');
|
info.nErrorCode = std::stoi(token);
|
|
std::getline(iss, token, '|');
|
info.strErrorMessageCn = token;
|
|
std::getline(iss, token, '|');
|
info.strErrorMessageEn = token;
|
|
return info;
|
}
|
};
|
|
using BitContainer = std::vector<bool>; // 每个元素存储 1 位
|
using WordContainer = std::vector<uint16_t>; // 每个元素存储 16 位
|
using DWordContainer = std::vector<uint32_t>; // 每个元素存储 32 位
|
|
// CPerformanceMelsec 类声明
|
class CPerformanceMelsec {
|
public:
|
// 获取最近的错误信息
|
std::string GetLastError() const;
|
|
// 错误信息加载与保存接口
|
static bool LoadErrorInfoFromFile(const std::string& filename); // 从文件加载错误信息
|
static bool SaveErrorInfoToFile(const std::string& filename); // 保存错误信息到文件
|
|
// 连接/断开
|
int Connect(short nChannel, short nMode = -1);
|
int Disconnect();
|
|
// 初始化可编程控制器软元件信息表
|
int InitializeController();
|
|
// 获取版本信息
|
int GetBoardVersion(BoardVersion& version);
|
|
// 板复位
|
int BoardReset();
|
|
// 板LED读取
|
int ReadBoardLed(std::vector<short>& vecLedBuffer);
|
|
// 读取目标站点CPU类型
|
int ReadCPUCode(const StationIdentifier& station, short& nCPUCode);
|
|
// 板模式获取/设置
|
int SetBoardMode(short nMode);
|
int GetBoardMode(short& nMode);
|
|
// 获取板状态
|
int GetBoardStatus(BoardStatus& status);
|
|
// 读写数据
|
int ReadData(const StationIdentifier& station, long nDevType, long nDevNo, long nSize, std::vector<short>& vecData);
|
int ReadBitData(const StationIdentifier& station, DeviceType enDevType, short nDevNo, short nBitCount, BitContainer& vecData);
|
int ReadWordData(const StationIdentifier& station, DeviceType enDevType, short nDevNo, short nWordCount, WordContainer& vecData);
|
int ReadDWordData(const StationIdentifier& station, DeviceType enDevType, short nDevNo, short nDWordCount, DWordContainer& vecData);
|
int WriteData(const StationIdentifier& station, long nDevType, long nDevNo, long nSize, short* pData);
|
int WriteBitData(const StationIdentifier& station, DeviceType enDevType, short nDevNo, const BitContainer& vecData);
|
int WriteWordData(const StationIdentifier& station, DeviceType enDevType, short nDevNo, const WordContainer& vecData);
|
int WriteDWordData(const StationIdentifier& station, DeviceType enDevType, short nDevNo, const DWordContainer& vecData);
|
|
// 扩展读写数据
|
long ReadDataEx(const StationIdentifier& station, long nDevType, long nDevNo, long nSize, std::vector<char>& vecData);
|
long ReadBitDataEx(const StationIdentifier& station, DeviceType enDevType, long nDevNo, long nBitCount, BitContainer& vecData);
|
long ReadWordDataEx(const StationIdentifier& station, DeviceType enDevType, long nDevNo, long nWordCount, WordContainer& vecData);
|
long ReadDWordDataEx(const StationIdentifier& station, DeviceType enDevType, long nDevNo, long nDWordCount, DWordContainer& vecData);
|
long WriteDataEx(const StationIdentifier& station, long nDevType, long nDevNo, const std::vector<char>& vecData);
|
long WriteBitDataEx(const StationIdentifier& station, DeviceType enDevType, long nDevNo, const BitContainer& vecData);
|
long WriteWordDataEx(const StationIdentifier& station, DeviceType enDevType, long nDevNo, const WordContainer& vecData);
|
long WriteDWordDataEx(const StationIdentifier& station, DeviceType enDevType, long nDevNo, const DWordContainer& vecData);
|
|
// 扩展软元件随机读写(支持多个软元件)
|
long ReadRandomDataEx(const StationIdentifier& station, const std::vector<SoftElement>& vecSoftElements, std::vector<char>& vecData);
|
long WriteRandomDataEx(const StationIdentifier& station, const std::vector<SoftElement>& vecSoftElements, const std::vector<char>& vecData);
|
|
// 远程设备站/远程站的缓冲存储器读写
|
long ReadRemoteBuffer(const StationIdentifier& station, long nOffset, long nSize, std::vector<char>& vecData);
|
long WriteRemoteBuffer(const StationIdentifier& station, long nOffset, const std::vector<char>& vecData);
|
long ReadRemoteBufferByIp(const std::string& strIP, long nOffset, long nSize, std::vector<char>& vecData);
|
long WriteRemoteBufferByIp(const std::string& strIP, long nOffset, const std::vector<char>& vecData);
|
|
// 设置/复位对象站的指定位软元件
|
int SetBitDevice(const StationIdentifier& station, DeviceType enDevType, short nDevNo);
|
int ResetBitDevice(const StationIdentifier& station, DeviceType enDevType, short enDevNo);
|
|
// 扩展设置/复位对象站的指定位软元件
|
long SetBitDeviceEx(const StationIdentifier& station, DeviceType enDevType, long nDevNo);
|
long ResetBitDeviceEx(const StationIdentifier& station, DeviceType enDevType, long nDevNo);
|
|
// 执行对象站的CPU
|
int ControlCPU(const StationIdentifier& station, ControlCode enControlCode);
|
|
// 事件等待,vecEventNumbers[0, 64],nTimeoutMs[-1, 2147483647]
|
// 同时发生了多个事件的情况下,首先检测出其中一个事件。 再次执行了本函数的情况下检测出其它事件。
|
int WaitForBoardEvent(std::vector<short> vecEventNumbers, int nTimeoutMs, EventDetails& details);
|
|
private:
|
// 锁定与解锁(多线程同步保护)
|
void Lock() { m_mtx.lock(); }
|
void Unlock() { m_mtx.unlock(); }
|
|
protected:
|
// 构造函数/析构函数
|
explicit CPerformanceMelsec(BoardType enBoardType);
|
virtual ~CPerformanceMelsec();
|
|
// 辅助函数
|
void UpdateLastError(int nCode); // 更新最近的错误信息
|
int ValidateStation(const StationIdentifier& station) const; // 检查连接状态和站点参数有效性
|
int ValidateStationAndSize(const StationIdentifier& station, short nCount) const;
|
|
// 静态辅助函数
|
static void Delay(unsigned int nDelayMs); // 延时,并且转发窗口消息
|
static BoardType FindBoardTypeByChannel(int nChannel); // 查找板块类型
|
static short CombineStation(const StationIdentifier& station); // 合并网络号和站点号
|
static short CalculateDeviceType(const StationIdentifier& station, DeviceType enDevType); // 计算软元件类型
|
|
// IP转换
|
static bool ConvertIpStringToUint32(const std::string& strIP, uint32_t& nIP);
|
|
// 容器转换
|
static void ConvertCharToShort(const std::vector<char>& vecChar, std::vector<short>& vecShort);
|
static void ConvertShortToChar(const std::vector<short>& vecShort, std::vector<char>& vecChar);
|
static void ConvertUint8ToShort(const std::vector<uint8_t>& vecUint8, std::vector<short>& vecShort);
|
static void ConvertShortToUint8(const std::vector<short>& vecShort, std::vector<uint8_t>& vecUint8);
|
static void ConvertUint32ToShort(const std::vector<uint32_t>& vecUint32, std::vector<short>& vecShort);
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static void ConvertShortToUint32(const std::vector<short>& vecShort, std::vector<uint32_t>& vecUint32);
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// 模板辅助函数
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template <typename T>
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int ValidateStationAndData(const StationIdentifier& station, const std::vector<T>& vecData);
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template <typename T, typename U>
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void ConvertLowToHigh(const std::vector<T>& vecLow, std::vector<U>& vecHigh);
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template <typename T, typename U>
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void ConvertHighToLow(const std::vector<T>& vecHigh, std::vector<U>& vecLow);
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// 成员变量
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std::mutex m_mtx; // 互斥锁保护
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BoardType m_enBoardType; // 板块类型
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long m_nPath; // 通信路径
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std::atomic<bool> m_bConnected; // 是否已连接
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std::string m_strLastError; // 最近一次错误信息
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// 静态成员变量
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static std::unordered_map<int, std::string> m_mapError; // 错误码映射表
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};
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#endif // PERFORMANCE_MELSEC_H
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