Tcp方式采集CNC兄弟设备数据

先说下为了采集CNC兄弟设备的数据可谓是一波三折。

因为首次接触brother设备（CNC）是直接在设备上设置IP、用户名、密码，然后直连PC，用Ftp可以查看和下载CNC brother设备里的数据库文件（NC文件）。其实我们最关心的是CNC的“工件计数”，经确认CNC可以实时的将计数写入WKCNTR.NC文件，现在理论上已经没有问题了，可是后面还有很多坑。

我们刚开始是用dotnet来做的，写好demo程序连接brother测试，可是怎么都无法下载，一直提示“基础连接关闭，协议冲突”之类的异常，查资料发现下载后文件保存的是在中文目录下，立马移动文件保存位置保证都在英文目录下，还真的好了！这下太好了。

后来我们就按照这个demo开始编写正式代码，结果怎么都无法下载，试了好多台设备都不行，真的莫名其妙、一头雾水。并且提示的异常都是“基础连接关闭，协议冲突”，这次可不是中文目录的问题了。于是就在google上查资料，各种方法都试了，结果还是不行，不能一头撞死南墙，最后放弃了。

灵光一闪，为什么不用python试试呢，于是随手写了个demo程序，也就有了上一篇随笔《远程监控显示brother数控机床数据》，结果真的好了很轻松就搞定了，并且所有的16台CNC brother设备都可以正常采集数据，按照30秒频率将采集到的数据写入数据库（mariadb），别慌到这里才是欢喜了一半。

真正运行起来稳定性可没那么好，刚开始16台都好好的，没过1天就有一台出现问题，现象是可以ping通，可以连接到设备，也可以登录，还可以列出设备上所有的文件，但就是无法下载，结果就是超时。后来经过不断调查发现，如果我同时开两个连接都访问这个文件，那么有一个失败超时，另一个居然可以下载读取，太奇妙了，没找到好的办法之前就用这个下下策吧。结果第三天又有一台出现问题，可以ping通，就不让连接了，就好像brother设备上没有开启ftp服务一样。本来好好的，就出现这种莫名其妙的问题，到这里简直郁闷到极点。

总之对这种方案不满意，也考虑到还有4台brother CNC设备没有ftp服务可以利用，于是找设备科找brother的操作手册参考书，看是否有其他方法。结果在第五章关于通信，还真的找到了，Tcp通讯协议在眼前一亮，再细看具体的指令协议，只能看懂指令必须以%开始，以%结束，里面的就不懂了。只好再拨打供应商电话，说明情况请求两个%之间的内容怎么写，供应商回复：%CLOD    WKCNTR     + 换行 + 00%

赶紧将指令贴在网络调试助手里，随便连接一台brother，结果真的返回数据了，目标工件计数就在返回的数据里面，接下来的就是解析返回字符串了，这都不是问题。结果不仅16台新的brother设备可以采集到数据，4台老的也可以，并且效率要比ftp要高很多。

下面就把最重要的部分代码贴出来：

        private int GetCncDada(string ip)
        {
            TcpClient client = new TcpClient();
            int cnc = -1;
            try
            {
                client.Connect(new IPEndPoint(IPAddress.Parse(ip), 10000));
                if (client.Connected)
                {
                    var networkStream = client.GetStream();
                    var buffer = Encoding.UTF8.GetBytes("%CLOD    WKCNTR    
00%");
                    networkStream.Write(buffer, 0, buffer.Length);
                    networkStream.ReadTimeout = 3000;
                    var readBuffer = new byte[1024];
                    var len = networkStream.Read(readBuffer, 0, readBuffer.Length);
                    var result = Encoding.UTF8.GetString(readBuffer, 0, len);
                    //_logger.Debug(result);
                    networkStream.Close(3000);

                    var lines = result.Split(new[] { Environment.NewLine }, StringSplitOptions.None);
                    foreach (var line in lines)
                    {
                        if (line.StartsWith("A01"))
                        {
                            var fields = line.Split(',');
                            _logger.Debug("工件计数 = " + fields[2].Trim());
                            cnc = Convert.ToInt32(fields[2].Trim());
                            break;
                        }
                    }
                }
                return cnc;
            }
            catch (Exception err)
            {
                _logger.Error(err);
                return cnc;
            }
            finally
            {
                if (client.Connected)
                {
                    client.Close();
                }
            }

        }

 以下是python版的代码：

# coding: utf8
import socket
import pymysql
import os
import time
cnc_config = [('J01', "192.168.1.40"), ('J02', "192.168.1.41"), ('J03', "192.168.1.42"), ('J04', "192.168.1.43"),
              ('J22', "192.168.1.44"), ('J21', "192.168.1.45"), ('J20', "192.168.1.46"), ('J19', "192.168.1.47"),
              ('J18', "192.168.1.48"), ('J17', "192.168.1.49"), ('J16', "192.168.1.50"), ('J15', "192.168.1.51"),
              ('J14', "192.168.1.52"), ('J13', "192.168.1.53"), ('J12', "192.168.1.54"), ('J11', "192.168.1.55"),
              ('J37', "192.168.1.56"), ('J36', "192.168.1.57"), ('J35', "192.168.1.58"), ('J34', "192.168.1.59")]


def get_from_brother(ip='127.0.0.1', port=10000):
    client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    client.settimeout(3)
    try:
        client.connect((ip, port))
        instruct = '%CLOD    WKCNTR    ' + os.linesep + '00%'
        client.send(instruct.encode())
        lines = client.recv(1024).decode().split(os.linesep)
        lines = [line for line in lines if line.startswith('A01')]  # 选出以A01开头的行
        fields = lines[0].split(',')  # 拆分出字段，第3个字段就是目标[工件计数]
        return int(fields[2].strip())
    except Exception as e:
        print(ip, e)
        return -1
    finally:
        client.close()


def save_db(name='J44', qty=-1):
    try:
        conn = pymysql.Connect(user='root', password='1234', database='dademes', charset='utf8')
        cus = conn.cursor()
        if qty == -1:
            cus.execute('update kbequipment set running=%s where name=%s', ('关机', name))
        else:
            cus.execute('update kbequipment set running=%s, status=%s where name=%s', ('正常', qty, name))
        conn.commit()
        cus.close()
        conn.close()
    except Exception as e:
        print('机台号=%s保存数据异常,%s' % (name, e))

if __name__ == '__main__':
    while True:
        try:
            for cnc_name, ip in cnc_config:
                print('正在读取机台号=%s,ip=%s' % (cnc_name, ip))
                qty = get_from_brother(ip=ip)
                save_db(qty=qty, name=cnc_name)
        except Exception as e:
            print('__main__', e)
        finally:
            print('CNC数据读取完毕...30秒后再次读取...')
            time.sleep(30)