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OpenPLC

2024-02-02 19:03:35   0  举报

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OpenPLC项目解析

dcs

plc

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作者其他创作

大纲/内容

install.sh

background_installer.sh

linux_install_deps

install_py_deps

install_all_libs

使用make编译开源编译器matiec生成iec2c

把编译后的iec2c拷贝到webserver文件夹

编译utils/st_optimizer_src

把编译后的st_optimizer拷贝到webserver文件夹

编译utils/glue_generator_src

把编译后的glue_generator拷贝到webserver文件夹

使用make编译dnp3源码

使用make编译libmodbus源码

创建openplc.service，把项目设置为开机自启动服务

change_hardware_layer.sh

compile_program.sh

使用st_optimizer优化st文件

使用iec2c把st文件编译成c文件并移动到core文件夹

编译st生产的c文件和其它core文件生产object文件

glue_generator

链接生成可执行文件openplc

start_openplc.sh

main.cpp

初始化PLC

pthread_create(&interactive_thread, NULL, interactiveServerThread, NULL)

startInteractiveServer(43628)

socket_fd = createSocket_interactive(port)

client_fd = waitForClient_interactive(socket_fd)

ret = pthread_create(&thread, NULL, handleConnections_interactive, arguments)

messageSize = listenToClient_interactive(client_fd, buffer)

int n = read(client_fd, buffer, 1024);

processMessage_interactive(buffer, messageSize, client_fd)

processCommand(server_command, client_fd)

quit

run_modbus = 0

run_dnp3 = 0

run_openplc = 0

start_ethercat

argument = (char)readCommandArgumentStr(buffer)

log(log_msg)

ethercat_configured = configureEthercat()

start_modbus

modbus_port = readCommandArgument(buffer);

已开启则重启modbus服务

run_modbus = 1;

pthread_create(&modbus_thread, NULL, modbusThread, NULL)

startServer(modbus_port, MODBUS_PROTOCOL);

socket_fd = createSocket(port);

client_fd = waitForClient(socket_fd, protocol_type);

ret = pthread_create(&thread, NULL, handleConnections, (void*)arguments);

messageSize = listenToClient(client_fd, buffer)

int n = read(client_fd, buffer, NET_BUFFER_SIZE)

processMessage(buffer, messageSize, client_fd, protocol_type);

protocol_type == MODBUS_PROTOCOL

int messageSize = processModbusMessage(buffer, bufferSize);

bufferSize < 8

ModbusError(buffer, ERR_ILLEGAL_FUNCTION);

buffer[7] == MB_FC_READ_COILS

ReadCoils(buffer, bufferSize);

buffer[7] == MB_FC_READ_INPUTS

ReadDiscreteInputs(buffer, bufferSize);

buffer[7] == MB_FC_READ_HOLDING_REGISTERS

ReadHoldingRegisters(buffer, bufferSize);

buffer[7] == MB_FC_READ_INPUT_REGISTERS

ReadInputRegisters(buffer, bufferSize);

buffer[7] == MB_FC_WRITE_COIL

WriteCoil(buffer, bufferSize);

buffer[7] == MB_FC_WRITE_REGISTER

WriteRegister(buffer, bufferSize);

buffer[7] == MB_FC_WRITE_MULTIPLE_COILS

WriteMultipleCoils(buffer, bufferSize);

buffer[7] == MB_FC_WRITE_MULTIPLE_REGISTERS

WriteMultipleRegisters(buffer, bufferSize);

其他

ModbusError(buffer, ERR_ILLEGAL_FUNCTION);

write(client_fd, buffer, messageSize);

stop_modbus

run_modbus=0

start_dnp3

dnp3_port = readCommandArgument(buffer);

run_dnp3 = 1

pthread_create(&dnp3_thread, NULL, dnp3Thread, NULL)

dnp3StartServer(dnp3_port)

auto channel = manager.AddTCPServer("DNP3_Server", FILTERS, ChannelRetry::Default(), "0.0.0.0", port, PrintingChannelListener::Create());

stop_dnp3

run_dnp3 = 0

start_enip

enip_port = readCommandArgument(buffer)

已开启则重启enip服务

run_enip = 0

run_enip = 1

pthread_create(&enip_thread, NULL, enipThread, NULL)

startServer(enip_port, ENIP_PROTOCOL)

socket_fd = createSocket(port);

client_fd = waitForClient(socket_fd, protocol_type);

ret = pthread_create(&thread, NULL, handleConnections, (void*)arguments);

messageSize = listenToClient(client_fd, buffer)

int n = read(client_fd, buffer, NET_BUFFER_SIZE)

processMessage(buffer, messageSize, client_fd, protocol_type);

protocol_type == ENIP_PROTOCOL

int messageSize = processEnipMessage(buffer, bufferSize);

write(client_fd, buffer, messageSize);

stop_enip

run_enip = 0

start_pstorage

pstorage_polling = readCommandArgument(buffer)

run_pstorage = 1

pthread_create(&pstorage_thread, NULL, pstorageThread, NULL)

startPstorage()

把int_memory数组中的数据保存到persistent.file文件中

persistentBuffer[i] = *int_memory[i]

FILE *ps = fopen("persistent.file", "w")

fwrite(persistentBuffer, sizeof(IEC_INT), BUFFER_SIZE, ps)

int_memory中数据变化时重新持久化

if (persistentBuffer[i] != *int_memory[i]) {     persistentBuffer[i] = *int_memory[i]; }

FILE *fd = fopen("persistent.file", "w")

fwrite(persistentBuffer, sizeof(IEC_INT), BUFFER_SIZE, fd)

stop_pstorage

run_pstorage = 0

runtime_logs

write(client_fd, log_buffer, log_index)

exec_time

count_char = sprintf(buffer, "%llu\n", (unsigned long long)difftime(end_time, start_time))

write(client_fd, buffer, count_char)

未知指令直接报错

count_char = sprintf(buffer, "Error: unrecognized command\n")

write(client_fd, buffer, count_char)

config_init__

glueVars

void glueVars() { }

MUTEX INITIALIZATION

pthread_mutex_init(&bufferLock, NULL)

初始化HARDWARE

#ifdef _ethercat_src

ethercat_configure("../utils/ethercat_src/build/ethercat.cfg", logger)

initializeHardware

initializeMB

parseConfig

modbus_new_tcp

modbus_set_slave

modbus_set_response_timeout

pthread_create(&thread, NULL, querySlaveDevices, NULL)

initCustomLayer

updateBuffersIn

updateCustomIn

updateBuffersOut

updateCustomOut

初始化持久化存储

glueVars()

mapUnusedIO()

readPersistentStorage()

FILE *fd = fopen("persistent.file", "r")

fread(persistentBuffer, sizeof(IEC_INT), BUFFER_SIZE, fd)

*int_memory[i] = persistentBuffer[i]

pstorage_read = true;

设置线程优先级

struct sched_param sp

pthread_setschedparam(pthread_self(), SCHED_FIFO, &sp)

mlockall(MCL_FUTURE|MCL_CURRENT)

MAIN LOOP

webserver.py

main

读取active_program中保存的当前runtime所对应的st_file文件名

在去Programs表中查询其project_name，project_description，project_file并绑定到runtime实例上

查询settings表，根据表中Start_run_mode字段值决定是否启动core代码编译出的plc软件

默认为False，为True时

openplc_runtime.start_runtime()

self.theprocess = subprocess.Popen(['./core/openplc'])

configure_runtime()

查询settings表中的Modbus_port字段值

502

openplc_runtime.start_modbus(502)

self._rpc('start_modbus(502)')

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) s.connect(('localhost', 43628)) s.send(f'{msg}\n'.encode('utf-8'))

disabled

openplc_runtime.stop_modbus()

self._rpc('stop_modbus()')

查询settings表中的Dnp3_port字段值

20000

openplc_runtime.start_dnp3(20000)

self._rpc('start_dnp3(20000)')

disabled

openplc_runtime.stop_dnp3()

self._rpc('stop_dnp3()')

查询settings表中的Enip_port字段值

44818

openplc_runtime.start_enip(44818)

self._rpc('start_enip(44818)')

disabled

openplc_runtime.stop_enip()

self._rpc('stop_enip()')

查询settings表中的Pstorage_polling字段值

poll_rate

openplc_runtime.start_pstorage(poll_rate)

self._rpc(f'start_pstorage({poll_rate})')

disabled

openplc_runtime.stop_pstorage()

self._rpc('stop_pstorage()')

monitor.parse_st(openplc_runtime.project_file)

启动python的web服务

login界面

get请求返回登录页面

post请求校验用户名和密码

成功则跳转到Dashboard页面

失败则跳转回到登录页面

点击首页左侧导航栏的start_plc按钮

monitor.stop_monitor()

monitor_active = False; mb_client.close();

openplc_runtime.start_runtime()

self.theprocess = subprocess.Popen(['./core/openplc'])

configure_runtime()

查询settings表中的Modbus_port字段值

502

openplc_runtime.start_modbus(502)

self._rpc('start_modbus(502)')

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) s.connect(('localhost', 43628)) s.send(f'{msg}\n'.encode('utf-8'))

disabled

openplc_runtime.stop_modbus()

self._rpc('stop_modbus()')

查询settings表中的Dnp3_port字段值

20000

openplc_runtime.start_dnp3(20000)

self._rpc('start_dnp3(20000)')

disabled

openplc_runtime.stop_dnp3()

self._rpc('stop_dnp3()')

查询settings表中的Enip_port字段值

44818

openplc_runtime.start_enip(44818)

self._rpc('start_enip(44818)')

disabled

openplc_runtime.stop_enip()

self._rpc('stop_enip()')

查询settings表中的Pstorage_polling字段值

poll_rate

openplc_runtime.start_pstorage(poll_rate)

self._rpc(f'start_pstorage({poll_rate})')

disabled

openplc_runtime.stop_pstorage()

self._rpc('stop_pstorage()')

monitor.cleanup()

del debug_vars[:]

monitor.parse_st(openplc_runtime.project_file)

点击首页左侧导航栏的stop_plc按钮

openplc_runtime.stop_runtime()

self._rpc('quit()')

monitor.stop_monitor()

monitor_active = False; mb_client.close();

Dashboard界面

monitor.stop_monitor()

绘制dashboard网页

从runtime实例属性上获取Status，Program，Description，File值绘制网页

openplc_runtime.status()

openplc_runtime.project_name

openplc_runtime.project_description

openplc_runtime.project_file

openplc_runtime.exec_time()

self._rpc(f'exec_time()',10000)

使用ajax请求/runtime_logs接口获取runtime运行日志绘制在网页上

openplc_runtime.logs()

self._rpc(f'runtime_logs()',1000000)

Programs界面

monitor.stop_monitor()

查询数据库中存储的所有/部分program展示在网页的表格中

点击表格中的program会访问/reload-program页面

在数据库中查询点击的program信息

在网页表单中展示当前program的详细信息

点击Launch program按钮访问/compile-program页面

compile_program

查询数据库获取当前program信息保存到runtime实例属性上，用于绘制网页

delete_persistent_file()

os.remove("persistent.file")

openplc_runtime.compile_program(st_file)

a = subprocess.Popen(['./scripts/compile_program.sh', str(st_file)], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.STDOUT)

compilation_object = NonBlockingStreamReader(a.stdout)

点击Update_program按钮访问/Update-program网页

在/Update-program网页中选择新的st文件，点击Upload Program按钮

访问/update_program_action接口

progfile.save(os.path.join('stfiles', filename))

重定向到/compile-program页面编译st文件

compile_program

查询数据库获取当前program信息保存到runtime实例属性上，用于绘制网页

delete_persistent_file()

os.remove("persistent.file")

openplc_runtime.compile_program(st_file)

a = subprocess.Popen(['./scripts/compile_program.sh', str(st_file)], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.STDOUT)

compilation_object = NonBlockingStreamReader(a.stdout)

draw_compiling_page()

使用ajax请求/compilation-logs接口获取编译日志

openplc_runtime.compilation_status()

line = compilation_object.readline()

点击Remove_program按钮访问/remove-program接口

从数据库中删除当前program

在Upload Program部分，选择完st文件点击Upload Program按钮会访问/upload-program页面

prog_file.save(os.path.join('st_files', filename))

返回/upload-program页面

填写完页面中的表单，点击Upload program按钮

访问/upload-program-action接口

INSERT INTO Programs (Name, Description, File, Date_upload) VALUES (prog_name, prog_descr, prog_file, epoch_time)

重定向到/compile-program页面编译st文件

compile_program

查询数据库获取当前program信息保存到runtime实例属性上，用于绘制网页

delete_persistent_file()

os.remove("persistent.file")

openplc_runtime.compile_program(st_file)

a = subprocess.Popen(['./scripts/compile_program.sh', str(st_file)], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.STDOUT)

compilation_object = NonBlockingStreamReader(a.stdout)

draw_compiling_page()

使用ajax请求/compilation-logs接口获取编译日志

openplc_runtime.compilation_status()

line = compilation_object.readline()

Slave Devices界面

monitor.stop_monitor()

从Slave_dev表中查出slave设备信息以表格的形式显示在网页上

点击Add New Device按钮会跳转到/add-modbus-device页面

GET请求

返回添加slave信息的表单页面

填写完slave设备信息后点击Save Device按钮后向当前页面以POST方式提交表单

POST请求

把slave设备信息保存到数据库

generate_mbconfig()

根据数据库中保存的设备信息生成mbconfig.cfg文件

重定向回Slave Device界面，即/modbus页面

点击表格中的slave信息会跳转到/modbus-edit-device页面

GET请求

返回修改slave信息的表单页面

填写完slave设备信息后点击Save Device按钮后向当前页面以POST方式提交表单

点击Delete device按钮访问/delete-device接口

从数据库中删除当前设备信息

generate_mbconfig()

根据数据库中保存的设备信息重新生成mbconfig.cfg文件

重定向回Slave Device界面，即/modbus页面

POST请求

更新数据库中的slave设备信息

generate_mbconfig()

根据数据库中保存的设备信息重新生成mbconfig.cfg文件

重定向回Slave Device界面，即/modbus页面

monitoring界面

从Settings表中查询modbus_port_cfg

monitor.start_monitor(modbus_port_cfg)

mb_client = ModbusTcpClient('127.0.0.1', port=modbus_port_cfg)

modbus_monitor()

把debug_vars中数据渲染到html

point_info

根据表单中table_id去debug_var查询数据生成html

point_update

monitor_update

从表单中获取modbus_port_cfg

monitor.start_monitor(modbus_port_cfg)

mb_client = ModbusTcpClient('127.0.0.1', port=modbus_port_cfg)

modbus_monitor()

根据debug_vars生成html

hardware界面

GET：读取./core/psm/main.py文件内容生成html

POST：

把从表单中读取的custom_layer_code保存到main文件中

把从表单中读取的hardware_layer作为change_hardware_layer.sh脚本的参数执行

restore_custom_hardware

用main.original文件内容覆盖到mian

settings界面

查询settings表显示到网页上

修改设置后点击Save Changes按钮后把表单中配置项写入到settings表

configure_runtime()

查询settings表中的Modbus_port字段值

502

openplc_runtime.start_modbus(502)

self._rpc('start_modbus(502)')

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) s.connect(('localhost', 43628)) s.send(f'{msg}\n'.encode('utf-8'))

disabled

openplc_runtime.stop_modbus()

self._rpc('stop_modbus()')

查询settings表中的Dnp3_port字段值

20000

openplc_runtime.start_dnp3(20000)

self._rpc('start_dnp3(20000)')

disabled

openplc_runtime.stop_dnp3()

self._rpc('stop_dnp3()')

查询settings表中的Enip_port字段值

44818

openplc_runtime.start_enip(44818)

self._rpc('start_enip(44818)')

disabled

openplc_runtime.stop_enip()

self._rpc('stop_enip()')

查询settings表中的Pstorage_polling字段值

poll_rate

openplc_runtime.start_pstorage(poll_rate)

self._rpc(f'start_pstorage({poll_rate})')

disabled

openplc_runtime.stop_pstorage()

self._rpc('stop_pstorage()')

generate_mbconfig()

根据数据库中保存的设备信息重新生成mbconfig.cfg文件

users界面

user CRUD

add_user

edit_user

delete_user

logout

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