Port1触发基恩士SR-751扫码和Port2触发Chroma19073读电压电阻

Question

请教一下
工程流程描述如下:
将第1个电池放在扫码枪正下方固定盒内，按下启动按钮DI1，Port1发送LON命令给基恩士扫码枪SR-751，扫码枪正常获取二维码内容，二维码内容自动存储到电脑D盘excel里，存储位置在第2行第1列，延时1秒后，DI5在true的状态下，进退气缸前进，前进到位后，DI4变为 true，延时1秒，升降气缸下降，下降到位后，DI6变为 true，延时1秒后，Port2发送 Result? 命令给 Chroma19073耐压仪，Chroma19073耐压仪正常获取电压电阻数值，电压电阻数值自动存储到电脑D盘excel里，电压存储位置在第2行第2列，电阻存储位置在第2行第3列。存储好电压电阻，延迟1秒，升降气缸上升，上升到位后，DI5变为true，延时1秒后，进退气缸后退，后退到位后，DI3变为true，C#程序回到初始监听状态。第2个电池扫码后扫码内容存储在电脑
D盘excel第3行第1列，电压数值存储在D盘 excel第3行第2列，电阻数值存储在D盘excel
第3行第3列，同理依次类推。若本次扫码获取超时10秒，在ListView控件框内显示扫码超时，请按初始监听按钮DI2，让C#程序回到初始监听状态。若本次扫码获取正常，获取电压电阻获取数值超时10秒，在ListView控件框内显示电压电阻读取超时请按初始监听按钮DI2，延时1秒后，清除本次扫码内容，先让升降气缸上升，上升到位后，DI5变为true，延时1秒后，进退气缸后退，后退到位后，DI3变为true，C#程序回到初始监听状态。若进退气缸原始位 DI3和升降气缸原始位DI5为false状态，进退气缸和升降气缸在动作位若为false，在ListView控件框内显示对应原始位和动作位报警，程序需暂停，等调好气缸上原始位置和动作位置开关导通为止，按暂停/继续按钮，C#程序又从刚才瞬间暂停位置运行起来。
网线连接状态如下:
1.台式电脑主机上RJ45网口连至交换机网口
2.卓岚串行服务器ZLAN5443A的RJ45网口连至交换机网口，Port1触发基恩士扫码枪 SR-751 Port2触发Chroma 19073耐压仪。
3.卓岚IO控制器ZLAN6844的RJ45网口连至交换机网口。
卓岚IO控制器ZLAN6844输入输出列表如下:
输入点:
DI1 启动按钮
DI2 初始监听按钮
DI3 进退气缸原始位
DI4 进退气缸动作位
DI5 升降气缸原始位
DI6 升降气缸动作位
DI7 暂停/继续按钮
输出点:
DO1进退气缸
DO2 升降气缸

Answer 1

根据你提供的流程描述，这是一个基于设备通讯和物理控制的自动化测试系统，涉及多个设备的操作，包括扫码枪、耐压仪、气缸控制等，同时还需要与Excel文件交互来存储扫描到的数据。

在 C# 中实现这个系统，我们需要使用以下步骤来完成整个流程：

关键技术点

1. 通讯与控制：

   • 使用网口进行通讯，特别是通过 Port1 与基恩士 SR-751 扫码枪通讯，Port2 与 Chroma 19073 耐压仪通讯。
   • 控制 IO 控制器（ZLAN6844）上的输入和输出点，通过 DI 和 DO 点控制设备（气缸的动作、按钮状态等）。

2. 设备通信协议：

   • 使用基恩士扫码枪 SR-751，发送特定命令（如 LON 命令）进行扫码。
   • 使用 Chroma 19073 耐压仪，发送命令（如 Result? 命令）获取电压和电阻值。

3. Excel 数据存储：

   • 将二维码内容、电压、电阻值存储到 Excel 文件中的指定单元格。

4. IO 控制与错误处理：

   • 根据各个 DI 点的状态来控制气缸动作，处理暂停/继续按钮。
   • 处理超时（扫码超时、电压电阻读取超时）并更新界面。

解决方案设计

1. 系统整体框架设计：

• 用 多线程/异步 模型来处理扫码、获取电压电阻等任务，以避免阻塞主线程。
• 使用 串行通讯（通过 TCP/IP、串口或其他方式）与基恩士扫码枪和 Chroma 耐压仪进行通讯。
• IO 控制 使用 ZLAN6844 控制器，通过特定协议控制 DI 和 DO 点。
• Excel 文件操作 使用 Microsoft.Office.Interop.Excel 或其他 Excel 库来读写数据。
• 异常与超时处理：使用超时控制来确保每个步骤没有超时，并且可以在超时的情况下进行错误处理和显示。

2. 示例代码框架：

using System;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using Microsoft.Office.Interop.Excel;
using System.Windows.Forms;

public class TestAutomation
{
    private static TcpClient tcpClient; // 用于连接基恩士扫码枪和耐压仪
    private static NetworkStream networkStream;
    private static string excelFilePath = @"D:\Data.xlsx";
    private static Application excelApp;
    private static Workbook workbook;
    private static Worksheet worksheet;
    private static ListView listView; // 用于显示状态

    public static async Task Main(string[] args)
    {
        // 初始化 Excel 和 ListView 控件
        InitializeExcel();
        InitializeListView();

        // 开始监听按钮
        await WaitForStartButtonAsync();
    }

    private static void InitializeExcel()
    {
        excelApp = new Application();
        workbook = excelApp.Workbooks.Open(excelFilePath);
        worksheet = workbook.Sheets[1];
    }

    private static void InitializeListView()
    {
        listView = new ListView(); // ListView 控件初始化
        // 这里可以添加列等设置
    }

    private static async Task WaitForStartButtonAsync()
    {
        // 等待 DI1 启动按钮
        while (true)
        {
            if (IsDI1Pressed()) // 判断 DI1 是否按下
            {
                await StartProcessAsync();
                break;
            }
            await Task.Delay(100); // 每 100 毫秒检查一次
        }
    }

    private static bool IsDI1Pressed()
    {
        // 这里需要根据 IO 控制器 ZLAN6844 获取 DI1 按钮状态
        return true; // 模拟返回 DI1 按钮状态
    }

    private static async Task StartProcessAsync()
    {
        try
        {
            // 发送 LON 命令触发扫码枪开始工作
            await SendCommandToBarcodeScannerAsync("LON");

            // 获取二维码并存储到 Excel 中
            string qrCode = await GetQRCodeFromScannerAsync();
            await StoreQRCodeInExcelAsync(qrCode);

            // 控制气缸动作
            await ControlCylindersAsync();

            // 获取电压电阻并存储到 Excel
            var (voltage, resistance) = await GetVoltageResistanceAsync();
            await StoreVoltageResistanceInExcelAsync(voltage, resistance);

            // 完成流程，恢复初始状态
            await ResetProcessAsync();
        }
        catch (Exception ex)
        {
            // 错误处理
            listView.Items.Add($"Error: {ex.Message}");
            await ResetProcessAsync();
        }
    }

    private static async Task SendCommandToBarcodeScannerAsync(string command)
    {
        // 发送 LON 命令到基恩士扫码枪
        if (tcpClient == null)
            tcpClient = new TcpClient("192.168.1.100", 5000); // 假设扫码枪的 IP 和端口
        networkStream = tcpClient.GetStream();
        byte[] commandBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(command);
        await networkStream.WriteAsync(commandBytes, 0, commandBytes.Length);
    }

    private static async Task<string> GetQRCodeFromScannerAsync()
    {
        // 从扫码枪获取二维码内容，模拟超时情况
        string qrCode = string.Empty;
        CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();
        Task receiveTask = Task.Run(async () =>
        {
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int bytesRead = await networkStream.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length, cts.Token);
            qrCode = Encoding.ASCII.GetString(buffer, 0, bytesRead);
        });

        // 设置超时
        if (await Task.WhenAny(receiveTask, Task.Delay(10000)) == receiveTask)
        {
            cts.Cancel(); // 取消超时等待
        }
        else
        {
            throw new TimeoutException("QR code scanning timed out.");
        }

        return qrCode;
    }

    private static async Task StoreQRCodeInExcelAsync(string qrCode)
    {
        // 存储二维码到 Excel 第2行第1列
        worksheet.Cells[2, 1] = qrCode;
        workbook.Save();
    }

    private static async Task ControlCylindersAsync()
    {
        // 控制气缸动作，模拟延时操作
        await Task.Delay(1000); // 延时 1 秒
        // 控制进退气缸、升降气缸动作的代码
    }

    private static async Task<(double voltage, double resistance)> GetVoltageResistanceAsync()
    {
        // 向耐压仪发送命令并获取电压和电阻值
        string command = "Result?";
        await SendCommandToVoltageMeterAsync(command);

        // 模拟获取电压电阻值
        double voltage = 3.7;
        double resistance = 10.5;

        return (voltage, resistance);
    }

    private static async Task SendCommandToVoltageMeterAsync(string command)
    {
        // 向 Chroma 19073 发送命令
        byte[] commandBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(command);
        await networkStream.WriteAsync(commandBytes, 0, commandBytes.Length);
    }

    private static async Task StoreVoltageResistanceInExcelAsync(double voltage, double resistance)
    {
        // 存储电压和电阻到 Excel 中
        worksheet.Cells[2, 2] = voltage;
        worksheet.Cells[2, 3] = resistance;
        workbook.Save();
    }

    private static async Task ResetProcessAsync()
    {
        // 恢复初始监听状态
        listView.Items.Add("Process completed.");
    }
}

关键功能：

1. 异步操作：扫码、耐压仪读取和控制气缸等操作都使用异步进行处理，以避免阻塞主线程。
2. 通讯：通过 TcpClient 和 NetworkStream 实现与设备的通讯（可以根据实际情况选择合适的协议）。
3. 超时控制：通过 CancellationToken 实现超时机制，防止操作挂起太长时间。
4. Excel 操作：使用 Microsoft.Office.Interop.Excel 操作 Excel 文件存储扫码、电压和电阻数据。
5. 状态显示：使用 ListView 控件动态显示状态和错误信息。

总结：

这个设计概述了如何在 C# 中实现自动化流程，涵盖设备控制、数据存储、超时检测和状态反馈等方面。根据你的需求，可以继续扩展代码，添加更复杂的控制逻辑、优化性能以及更好地处理硬件通讯和异常处理。