C#上位机与欧姆龙PLC的通信12----【再爆肝】上位机应用开发(WPF版)

hqwest2024-01-13 15:24

1、先上图

继上节完成winform版的应用后，今天再爆肝wpf版的，看看看。

可以看到，wpf的确实还是漂亮很多，现在人都喜欢漂亮的，颜值高的，现在是看脸时代，作为软件来说，是交给用户使用的，UI自然是要讲究，可以看出，wpf比winform漂亮多了，因为wpf使用样式css来美化界面，虽然这只是抛砖引玉，但说明作为软件工程师，特别是应用软件开发者，颜值一定要有，才有吸引力。这个例子应用了表格控件datagrid和LiveCharts控件，前者呈现数据表格，后者图形展示数据。

2、如何爆？

1、创建plc中的寄存器数据

这里是有一个生产车间的设备，4台窑炉，长这样的，设备都由PLC工程师程序控制，软件开发者需要将PLC的一些数据获取得到并展示到PC或屏幕上，所以经过与PLC电气硬件工程师沟通，明确了这3个区的寄存器分别是CIO区的BOOL，H区的SHORT，W区的FLOAT数据类型，具体哪些寄存器存放的是什么数据，需要与他们仔细沟通，并用excel记录下来，现在只是举例每个窑炉有温度，水位，转速，转角，状态，这个很关键，需要一个个数据地址要明确清晰，不出差错，具体还需要哪些数据看你的需求，作为上层软件开发者需要的是PLC的变量地址，里面的PLC程序是怎么控制生产设备的，不关心。

这里模拟下现场的数据，各位高僧能明白这个意思吗？

，

将12个地址保存在excel文件中，程序中来读取这个excel，也就是说我们要将现场需要采集PLC数据的寄存器地址全部放在EXCEL文件中，统一管理和程序读取利用起来，程序通过读取excel文件，然后利用通讯库的功能与PLC通信，这个思路这很重要，这样做扩展性很好。

2、创建wpf项目方案

3、创建有关目录，引入dll库文件，类文件等

引入NPOI，这个东西是EXCEL读写的库

引入通讯库及sqlite库，即dll文件

命令基类，这个类的作用是控件的命令的父类

PLC读写时的实体类

这个类跟下面要讲的sqlite数据库的表结构保持一致，同时也与excel文件里的表头一致

cs 复制代码 
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace OmRonMesWPFApp.Model
{
    /// <summary>
    /// PLC变量实体类
    /// </summary>
    public class PlcVariableModel
    {
        /// <summary>
        ///序号
        /// </summary>
        public string Id { get; set; }
        /// <summary>
        ///名称
        /// </summary>
        public string Name { get; set; }
        /// <summary>
        /// 状态
        /// </summary>
        public string State { get; set; }
        /// <summary>
        /// 温度
        /// </summary>
        public string Temperature { get; set; }
        /// <summary>
        /// 水位
        /// </summary>
        public string Waterlevel { get; set; }
        /// <summary>
        /// 转速
        /// </summary>
        public string Speed { get; set; }
        /// <summary>
        /// 转角
        /// </summary>
        public string Corner { get; set; }
        /// <summary>
        /// 时间
        /// </summary>
        public string Inserttime { get; set; }

    }
}

这里需要引用这个图形控件LiveChart，功能强大

4、创建sqlite数据库

这里简单介绍下sqlite数据库，这个数据库很好，虽然功能没有sqlserver，mysql，oracle等强大，但它在上位机软件中非常方便，不需要安装，不需要配置，即插即用，，所有sql命令都支持，不太清楚的可百度求助下。

注意将sqlite数据库放在项目编译生成的debug\net5.0-windows目录下，因为程序编译后会有debug目录，这样方便访问，便于部署和移植项目，这样程序打包后部署不影响文件的读取。

5、UI布局

5.1 消息框窗体

5.2 主界面布局

定义通用样式文件、

cs 复制代码 
<ResourceDictionary xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"  xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml">
    <!--定义通用的按钮样式-->
    <Style TargetType="{x:Type Button}" x:Key="btnBaseStyle">
        <Setter Property="Height" Value="30"/>
        <Setter Property="Width" Value="90"/>
        <Setter Property="FontFamily" Value="微软雅黑"/>
        <Setter Property="Margin" Value="3,0"/>
        <Setter Property="FontSize" Value="16"/>
        <Setter Property="FontWeight" Value="Bold"/>
        <Setter Property="Foreground"  Value="Blue"/>
        <!--模板的样式-->
        <Setter Property="Template">
            <Setter.Value>
                <!--Button按钮样式-->
                <ControlTemplate TargetType="Button">
                    <Grid >
                        <Border Background="{TemplateBinding Background}" CornerRadius="13" >
                            <TextBlock Margin="10 5 10 5" Text="{TemplateBinding Content}" FontSize="{TemplateBinding FontSize}" HorizontalAlignment="Center" VerticalAlignment="Center"></TextBlock>
                        </Border>
                    </Grid>
                    <ControlTemplate.Triggers>
                        <!--鼠标放上去时的触发器-->
                        <Trigger Property="IsMouseOver" Value="True">
                            <Setter Property="Background" Value="White" ></Setter>
                        </Trigger>
                    </ControlTemplate.Triggers>

                </ControlTemplate>
            </Setter.Value>
        </Setter> 
    </Style>

    <!--TextBox默认样式-->
    <Style TargetType="{x:Type TextBox}" x:Key="txtTextBoxStyle">
        <Setter Property="Width" Value="150"/>
        <Setter Property="Height" Value="20"/>
        <Setter Property="BorderBrush" Value="#FF105190"/>
        <Setter Property="BorderThickness" Value="1"/>
        <Setter Property="Margin" Value="2,0"/>
        <Setter Property="VerticalContentAlignment" Value="Center"/>
        <Setter Property="Background">
            <Setter.Value>
                <LinearGradientBrush StartPoint="0.5,0" EndPoint="0.5,1">
                    <GradientStop Color="White" Offset="0"/>
                    <GradientStop Color="#FFE4E4E4" Offset="1"/>
                </LinearGradientBrush>
            </Setter.Value>
        </Setter>
    </Style>

    <!--TextBlock默认样式-->
    <Style TargetType="{x:Type TextBlock}" x:Key="txtTextBlockStyle">
        <Setter Property="Margin" Value="1"/>
        <Setter Property="Height" Value="24"/>
        <Setter Property="Foreground" Value="White"/>
        <Setter Property="FontSize" Value="20"></Setter>
    </Style>

    <!--页面下拉框样式-->
    <LinearGradientBrush x:Key="ComboBox.Static.Background" EndPoint="0,1" StartPoint="0,0">
        <GradientStop Color="White" Offset="0"/>
        <GradientStop Color="#FFE4E4E4" Offset="1"/>
    </LinearGradientBrush>
    <SolidColorBrush x:Key="ComboBox.Static.Border" Color="#FF105190"/>

    <!--combox默认样式-->
    <Style x:Key="cboStyle" TargetType="{x:Type ComboBox}">
        <Setter Property="Background" Value="{StaticResource ComboBox.Static.Background}"/>
        <Setter Property="BorderBrush" Value="{StaticResource ComboBox.Static.Border}"/>
        <Setter Property="Foreground" Value="{DynamicResource {x:Static SystemColors.WindowTextBrushKey}}"/>
        <Setter Property="Width" Value="150"/>
        <Setter Property="Height" Value="25"/>
        <Setter Property="BorderThickness" Value="1"/>
        <Setter Property="ScrollViewer.HorizontalScrollBarVisibility" Value="Auto"/>
        <Setter Property="ScrollViewer.VerticalScrollBarVisibility" Value="Auto"/>
        <Setter Property="Padding" Value="6,3,5,3"/>
        <Setter Property="ScrollViewer.CanContentScroll" Value="true"/>
        <Setter Property="ScrollViewer.PanningMode" Value="Both"/>
        <Setter Property="Stylus.IsFlicksEnabled" Value="False"/>
    </Style>
</ResourceDictionary>

定义表格数据样式文件

cs 复制代码 
<ResourceDictionary xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
                    xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml">
    <!--所有datagrid控件页面的样式-->
    <Style TargetType="TextBlock" x:Key="textColStyleCenter">
        <Setter Property="VerticalAlignment" Value="Center"/>
        <Setter Property="TextAlignment" Value="Center"/>
    </Style>
    <Style TargetType="TextBlock" x:Key="textColStyleLeft">
        <Setter Property="VerticalAlignment" Value="Center"/>
        <Setter Property="TextAlignment" Value="Left"/>
        <Setter Property="Padding" Value="5,0"/>
    </Style>
    <Style TargetType="CheckBox" x:Key="chkColStyle">
        <Setter Property="VerticalAlignment" Value="Center"/>
        <Setter Property="HorizontalAlignment" Value="Center"/>
    </Style>
    
    <!--dg表格行的样式-->
    <Style TargetType="{x:Type DataGridRow}" x:Key="dgRowStyle">
        <Setter Property="Background" Value="Transparent"/>
        <Setter Property="VerticalContentAlignment" Value="Center"/>
        <Style.Triggers>
            <Trigger Property="ItemsControl.AlternationIndex" Value="0">
                <Setter Property="Background" Value="#FFD5EFF7"/>
            </Trigger>
            <Trigger Property="ItemsControl.AlternationIndex" Value="1">
                <Setter Property="Background" Value="#FFFBFCF9"/>
            </Trigger>
            <Trigger Property="IsMouseOver" Value="True">
                <Setter Property="Background">
                    <Setter.Value>
                        <LinearGradientBrush EndPoint="0.5,1" StartPoint="0.5,0">
                            <GradientStop Color="#FF73BCE8" Offset="0.98"/>
                            <GradientStop Color="White" Offset="0"/>
                        </LinearGradientBrush>
                    </Setter.Value>
                </Setter>
            </Trigger>
            <Trigger Property="IsSelected" Value="True">
                <Setter Property="Background">
                    <Setter.Value>
                        <LinearGradientBrush EndPoint="0.5,1" StartPoint="0.5,0">
                            <GradientStop Color="#FF5C8DE0" Offset="0.98"/>
                            <GradientStop Color="White" Offset="0"/>
                        </LinearGradientBrush>
                    </Setter.Value>
                </Setter>
            </Trigger>
        </Style.Triggers>
    </Style>
    
    <!--dg表格列的样式-->
    <Style x:Key="colStyle"  TargetType="DataGridColumnHeader">
        <Setter Property="FontWeight" Value="Bold"/>
        <Setter Property="Foreground" Value="#FF7C6BE0"/>
    </Style>
     
    
    <!--dg表格样式-->
    <Style TargetType="DataGrid" x:Key="dgStyle">
        <Setter Property="HorizontalAlignment" Value="Stretch"/>
        <Setter Property="AutoGenerateColumns" Value="False"/>
        <Setter Property="SelectionMode" Value="Extended"/>
        <Setter Property="VerticalAlignment" Value="Stretch"/>
        <Setter Property="CanUserAddRows" Value="False"/>
        <Setter Property="RowHeaderWidth" Value="20"/>
        <Setter Property="HeadersVisibility" Value="Column"/>
        <!--隔行显示-->
        <Setter Property="AlternationCount" Value="2"/>
        <Setter Property="HorizontalScrollBarVisibility" Value="Auto"/>
        <Setter Property="VerticalScrollBarVisibility" Value="Auto"/>
        <Setter Property="SelectionUnit" Value="FullRow"/>
        <Setter Property="ColumnHeaderHeight" Value="25"/>
        <Setter Property="RowHeight" Value="25"/>
        <Setter Property="HorizontalGridLinesBrush" Value="LightGray"/>
        <Setter Property="VerticalGridLinesBrush" Value="LightGray"/>
        <Setter Property="ColumnHeaderStyle" Value="{StaticResource colStyle}"/>
        <Setter Property="Margin" Value="5,20,0,5"/>
        <Setter Property="Background" Value="Transparent"/>
        <Setter Property="BorderBrush" Value="LightGray"/>
        <Setter Property="RowStyle" Value="{StaticResource dgRowStyle}"/>
    </Style>

</ResourceDictionary>

布局中用到了常规的UI控件，但比winform复杂，还设置了图标，以增强美化效果。

cs 复制代码 
<Window x:Class="OmRonMesWPFApp.MainWindow"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
        xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
        xmlns:local="clr-namespace:OmRonMesWPFApp.ViewModel"
         xmlns:lvc="clr-namespace:LiveCharts.Wpf;assembly=LiveCharts.Wpf" 
       FontSize="12" FontFamily="Microsoft YaHei" FontWeight="ExtraLight" Title="煅烧车间运行监测" Height="740" Width="1300" WindowStartupLocation="CenterScreen" Name="loginWin"   >
    <Window.DataContext>
        <local:MainViewModel/>
    </Window.DataContext>
    <Grid Background="Honeydew" ShowGridLines="true">
        <Grid.RowDefinitions>
            <RowDefinition Height="40"/>
            <RowDefinition/>
        </Grid.RowDefinitions>
        <!--第一行标题-->
        <Grid Grid.Row="0" Margin="0" Background="CornflowerBlue" >
            <Grid.ColumnDefinitions>
                <ColumnDefinition  />
                <ColumnDefinition  />
                <ColumnDefinition  />
                <ColumnDefinition  />
                <ColumnDefinition  />
                <ColumnDefinition  />
                <ColumnDefinition  />
            </Grid.ColumnDefinitions>
            <TextBlock Grid.Column="0" Text="PLC地址" Style="{StaticResource  txtTextBlockStyle}" HorizontalAlignment="Center"/>
            <TextBox  Grid.Column="1"   VerticalContentAlignment="Center"  Text="{Binding HostName}" Style="{StaticResource  txtTextBoxStyle}"   />
            <TextBlock Grid.Column="2" Text="端口号" Style="{StaticResource  txtTextBlockStyle}" HorizontalAlignment="Center"/>
            <TextBox Grid.Column="3"   VerticalContentAlignment="Center"  Text="{Binding HostPort}"   Style="{StaticResource  txtTextBoxStyle}" />
            <Button Grid.Column="4" Content="连 接"  Style="{StaticResource btnBaseStyle}"     Command="{Binding LoginCommand}" CommandParameter="{Binding ElementName=loginWin}" />
            <Button Grid.Column="5" Content="断 开"   Style="{StaticResource btnBaseStyle}"  />
            <TextBlock Grid.Column="6" FontSize="19" Text="{Binding ConnectWords,Mode=TwoWay,UpdateSourceTrigger=PropertyChanged}" HorizontalAlignment="Center" Style="{StaticResource  txtTextBlockStyle}"   Foreground="White"/>
        </Grid>
        <!--第二行信息-->
        <Grid Grid.Row="1" Margin="0 10 0 0">
            <Grid.ColumnDefinitions>
                <!--所占百分比50%-->
                <ColumnDefinition Width="45*"  />
                <ColumnDefinition Width="55*"   />
            </Grid.ColumnDefinitions>

            <!--第1列布局：数据列表-->
            <DataGrid Name="gridCustomers" Margin="10 5 5 5"  Grid.Column="0" ItemsSource="{Binding HouseList}"  SelectedItem="{Binding CurrentItem}"   Style="{StaticResource dgStyle}">
                <DataGrid.Columns>
                    <!--绑定视图模型中的CustInfo对象各个属性-->
                    <DataGridTextColumn Binding="{Binding Id}" Header="序号"  IsReadOnly="True"  ElementStyle="{StaticResource textColStyleLeft}" Width="70" />
                    <DataGridTextColumn Binding="{Binding Name}" Header="名称"  IsReadOnly="True"  ElementStyle="{StaticResource textColStyleLeft}" Width="110" />
                    <DataGridTextColumn Binding="{Binding Temperature}" Header="温度"  IsReadOnly="True"   ElementStyle="{StaticResource textColStyleLeft}"  Width="110"/>
                    <DataGridTextColumn Binding="{Binding Waterlevel}" Header="水位"   IsReadOnly="True" ElementStyle="{StaticResource textColStyleLeft}" Width="110" />
                    <DataGridTextColumn Binding="{Binding Speed}" Header="转速"  IsReadOnly="True"  ElementStyle="{StaticResource textColStyleLeft}"  Width="110"/>
                    <DataGridTextColumn Binding="{Binding Corner}" Header="转角"  IsReadOnly="True"  ElementStyle="{StaticResource textColStyleLeft}"  Width="110" />
                    <DataGridTextColumn Binding="{Binding Inserttime,StringFormat='yyyy年MM月dd日HH时mm分'}" Header="创建时间"  IsReadOnly="True"  ElementStyle="{StaticResource textColStyleLeft}" Width="*" />
                </DataGrid.Columns>
            </DataGrid>
            <!--第2列布局：图形列表-->
            <Grid Grid.Column="1" >
                <Grid.ColumnDefinitions>
                    <ColumnDefinition Width="641*"/>
                    <ColumnDefinition Width="74*"/>
                </Grid.ColumnDefinitions>
                <!--柱状图-->
                <!--LegendLocation图例位置，Series序列绑定vm中的HouseSeriesList属性 -->
                <lvc:CartesianChart Series="{Binding HouseSeriesList}" LegendLocation="Top" Margin="10,10,10,10" Grid.ColumnSpan="2">

                    <!--X坐标-->
                    <lvc:CartesianChart.AxisX>
                        <lvc:Axis Labels="{Binding Labels}" FontSize="14" Position="LeftBottom" Foreground="Black" >
                            <!--分隔线-->
                            <lvc:Axis.Separator>
                                <lvc:Separator Stroke="LightBlue" StrokeThickness="2"/>
                            </lvc:Axis.Separator>
                        </lvc:Axis>
                    </lvc:CartesianChart.AxisX>

                    <!--Y坐标-->
                    <lvc:CartesianChart.AxisY>
                        <lvc:Axis Title="最新运行数据"  FontSize="14" Position="LeftBottom" Foreground="DarkSlateBlue" ShowLabels="True">
                            <lvc:Axis.Separator>
                                <lvc:Separator Step="4" Stroke="LightBlue" StrokeThickness="1"/>
                            </lvc:Axis.Separator>
                        </lvc:Axis>
                    </lvc:CartesianChart.AxisY>
                </lvc:CartesianChart>
            </Grid>
        </Grid>
    </Grid>
</Window>

5.3 主界面视图模型

所有的逻辑业务处理写在这个viewmodel中，这是wpf中的mvvm的数据驱动控件，强大的屌。

6、运行软件

因为现在还没有连接PLC

连接加载实时数据，这里设置的每5秒读取PLC数据，存入到DB中，并显示在图形上，同时左边表格的鼠标滑动的样式效果。

数据准确无误，这个livechart图形控件很强大，这里只使用了柱状图，还有很多图。

3、小结

以上是常规的应用，只起到抛砖引玉的作用，还有很多功能可以扩展做，如打印，导出，日志，分页，登录，授权等很多，希望这个例子可以帮到小伙伴。

打字不易，截图不易，代码不易，准备不易，原创不易，多多点赞收藏，江湖有你，共同致富。

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