Web-IO Digital mit Visual C# steuern und überwachen

Für das Erstellen von Windows-Anwendungen war Visual C++ bis vor kurzem eine der meistgenutzten Entwicklungsplattformen. Inzwischen arbeiten aber immer mehr Programmierer mit dem .Net Framework und erstellen ihre Anwendungen in C# (C Sharp).

Mit dem folgenden C# Programmbeispiel können Sie Ihr Web-IO Digital mit seinen Inputs und Outputs in einer Windows-Anwendung abbilden. Darüber hinaus können Sie die Outputs des Web-IO schalten.

• mit Strom versorgt
• Eingänge und Ausgänge beschaltet
• an Ihr Netzwerk angeschlossen
• mit einer IP-Adresse versehen - mit WuTility kein Problem

• Als erstes werden alle für die Netzwerkverbindung und die GUI(Graphical User Interface) benötigten Klassen importiert.
  

  	using System; using System.Drawing; using System.Collections; using System.ComponentModel; using System.Windows.Forms; using System.Data; using System.Net; using System.Net.Sockets; using System.Text;

  
  
• Anschließend werden die Komponenten der Applikation und wichtige Variablen für eine TCP-Verbindung als Membervariablen der Klasse deklariert und somit den Methoden der Klasse zugänglich gemacht.
  
  

  private System.Windows.Forms.CheckBox cb_Output0; private System.Windows.Forms.CheckBox cb_Output1; private System.Windows.Forms.CheckBox cb_Input0; private System.Windows.Forms.CheckBox cb_Input1; private System.Windows.Forms.CheckBox cb_Polling_Counter; private System.Windows.Forms.CheckBox cb_Polling_Outputs; private System.Windows.Forms.CheckBox cb_Polling_Inputs; private System.Windows.Forms.Button bt_Readall_Outputs; private System.Windows.Forms.Button bt_Readall_Inputs; private System.Windows.Forms.Button bt_Clear_Counter0; private System.Windows.Forms.Button bt_Clear_Counter1; private System.Windows.Forms.Button bt_Clearall_Counter; private System.Windows.Forms.Button bt_Read_Counter0; private System.Windows.Forms.Button bt_Read_Counter1; private System.Windows.Forms.Button bt_Readall_Counter; private System.Windows.Forms.Label lb_Counter0; private System.Windows.Forms.Label lb_Counter1; private System.Windows.Forms.Label lb_Intervall; private System.Windows.Forms.TextBox tb_Counter0; private System.Windows.Forms.TextBox tb_Counter1; private System.Windows.Forms.TextBox tb_Intervall; private System.Windows.Forms.Button bt_Connect; private System.Windows.Forms.Button bt_Disconnect; private System.Windows.Forms.TextBox tb_Password; private System.Windows.Forms.TextBox tb_Port; private System.Windows.Forms.TextBox tb_IP; private System.Windows.Forms.GroupBox gb_ioControlBox; private System.Windows.Forms.GroupBox gb_conControlBox; private System.Windows.Forms.StatusBar statusBar; private System.ComponentModel.Container components = null; private System.Windows.Forms.Timer counter; private System.Windows.Forms.Timer outputs; private System.Windows.Forms.Timer inputs; private Socket client; private string rcv; private int intervall; private byte[] buffer = new byte[256];

• Einrichten der Bedienelemente
  Die Gruppe mit den Bedienelementen für das Web-IO wird zunächst für die Bedienung gesperrt. Sobald eine Verbindung zu Stande kommt, werden alle Elemente freigeschaltet, welche eine sinnvolle Ausführung besitzen.
  
  
• Der Name des jeweiligen Bedienelementes ist dem Kontext nach vom Element selbst abgeleitet. Die beiden ersten Zeichen im Namen stehen für den Typ des Elementes (cb -> Checkbox, bt -> Button, gb -> Groupbox und
  tb-> TextBox).
  
  

• Einleiten der Verbindung
  Nach Eingabe der IP-Adresse des Web-IO in das Textfeld tb_IP und dem Port 80 in das Textfeld tb_Port kann durch Betätigung des Buttons bt_Connect eine Verbindung aufgebaut werden. Falls keine IP-Adresse oder kein Port eingetragen wird, erfolgt eine Meldung durch die Applikation in der Statusleiste.
  
  
• Verbindungsaufbau
  Um nun eine TCP-Verbindung aufbauen zu können, wird die bereits deklarierte Socketvariable initialisiert. Dabei wird ihr ein Stream und die Art der Verbindung übergeben. Zudem wird eine Variable erzeugt, welche den Port und die IP-Adresse speichert.
  
  Damit das Programm asynchron arbeiten kann, wartet es nicht auf Ereignisse, sondern arbeitet mit Callback-Routinen. Callback-Methoden werden iniealisiert, wenn ein Prozess gestartet wird und aufgerufen, wenn das entsprechende Ereignis eintritt, also z.B. beim Verbindungsaufbau, beim Senden oder Empfangen.

• Im Folgenden wird die Callback-Routine dargestellt, die bei Zustandekommen der Verbindung aufgerufen wird.
  Nach erfolgreichem Verbindungsaufbau werden alle nützlichen Bedienelemente der Applikation freigschalten und der Connect Button deaktiviert. Ausserdem beginnt die Applikation sofort damit, sich empfangsbereit zu stellen. Dafür wird die Callback-Routine "receiveCallback" initialisiert, welche weiter unten näher erläutert wird.

• Trennen der Verbindung
  Die Verbindung bleibt solange bestehen, bis sie vom Benutzer durch Klick auf den Disconnect-Button oder durch das Web-IO beendet wird. Nach Betätigung des Buttons wird eine Meldung ausgegeben, dass die Verbindung beendet wird.

• Wenn die Verbindung abgebaut wird, müssen alle Elemente wieder in ihre Ausgangsstellung gebracht werden. Es soll dann nicht mehr möglich sein, den Disconnect-Button zu betätigen.

• Nun ist die Verbindung wieder beendet und die Applikation auf ihren Ausgangszustand zurückgesetzt.

Sobald eine Verbindung mit dem Web-IO zustande gekommen ist, kann der Anwender durch Bedienung der entsprechenden Programmelemente Kommandos an das Web-IO senden.

• Beim Senden einer Nachricht an das Web-IO wird genauso wie beim Empfang eine Callback-Routine aufgerufen.
  
  
  

  	private void sendCallback(IAsyncResult ar) {   try   {     Socket tmp_client = (Socket) ar.AsyncState;     int bytessend = tmp_client.EndSend(ar);   }   catch(Exception)   { statusBar.Text = "Error while sending"; } }

  
  
• Setzen der Outputs
  Die Outputs des Web-IO können mit Hilfe der beiden Checkboxen cb_Output0 und cb_Output1 geschaltet werden. Die Checkbox löst, wenn sie geklickt wird eine Aktion aus. Abhängig davon, ob die Checkbox bereits gesetzt ist, wird der Output entweder auf On oder auf OFF gesetzt.

• Output/Input-Status abfragen

• Counter abfragen
  Die folgende Methode sendet eine Anfrage an einen bestimmten Counter und fordert eine Antwort mit dem aktuellen Stand des Zählers.
  

• Natürlich können alle Counterzustände auch mit einem Kommando abgefragt werden.
  
  

  	private void bt_Readall_Counter_Click(object sender, System.EventArgs e) {   send("GET /counter?PW=" + tb_Password.Text + "&"); }

  
  
• Counter zurücksetzen
  

• Natürlich lassen sich auch alle Counter zusammen mit einem Kommando zurücksetzen.
  
  

  	private void bt_Clearall_Counter_Click(object sender, System.EventArgs e) {   send("GET /counterclear?PW=" + tb_Password.Text + "&"); }

  
  
• Da alle Counterzustände mit einem Kommando gelesen oder zurückgesetzt werden können, muss noch eine Methode implementiert werden, welche den Antwortstring des Web-IO bearbeitet und jedem Counter in der Applikation seinen spezifischen Zustand zuordnet.
  
  

  	private void readAndClearCounter(string data) {   int j = 0;   string[] counter = new string[12];   for(int i = 0; i < data.Length-1; i++)   {     if((data[i].CompareTo(';')) == 0)       j++;     else       counter[j] += data[i].ToString();   }   tb_Counter0.Text = counter[0];   tb_Counter1.Text = counter[1]; }

• Auswerten und Anzeigen der empfangenen Daten
  
  Alle Kommandos und Anfragen an das Web-IO werden mit einem Antwort-String quittiert. Die Antworten haben je nach Type einen spezifischen Aufbau:
  
  Für die Outputs: output;<Binärwert des Outputstatus im hexadezimalen Format>
  Für einen speziellen Output: outputx;<ON oder OFF>
  
  Für die Inputs: input;<Binärwert des Outputstatus im hexadezimalen Format>
  Für einen speziellen Input: inputx;<ON oder OFF>
  
  Dann gibt es noch den Antwortstring für einen Counter der folgendermassen aussieht.
  
  Counter: counterx;<dezimaler Zählerstand>
  
  oder counter;<dezimaler Zählerstand 0 >; <dezimaler Zählerstand 0 >; ... wenn alle Counter auf einmal gelesen werden sollen.
  
  Alle Antwort-Strings sind mit einem 0-Byte abgeschlossen.
  
  In unserer Applikation wird zum Empfang einer solchen Nachricht die Methode receiveCallback() aufgerufen. In dieser Methode wird der Antwortstring gelesen und verarbeitet. Das besondere an diese Funktion ist der eventgesteuerte Aufruf., der erfolgt sobald das Web-IO Daten an die Anwendung sendet.

• Zyklisches Abfragen bestimmter Werte
  Es ist wünschenwert, dass sich der Status einer einzelnen Komponente von selbst aktualisiert und somit die Applikation immer den aktuellen Stand aufweist. Dazu wird in diesem Progamm ein Timer verwendet, der in einem vom User betimmten Zeitintervall zyklisch Abfragen an das Web-IO schickt.
  
  Das Zeitintervall kann im Feld IDC_POLLINGTEXT festgelegt werden.
  
  Natürlich wird auch abgefangen falls der Nutzer eine unsinnige Angabe, wie z.B. einen negativer Zeitwert macht.

• Um auch das zyklische Abfragen der Zustände des Web-IO durchzuführen, was auch als Polling bezeichnet wird, besteht die Auswahlmöglichkeit zwischen dem Polling der Outputs, der Inputs oder der Counter.
  
  Je Polling-Variante wird je ein eigener Timer initialisiert.
  
  Betätigt man die Checkbox cb_Polling_Outputs ,wird das Polling auf die Outputs angewendet. Dazu wird der entsprechende Timer initialisiert.

• Das gleiche gilt für Inputs und Counter

• In dieser Methode wird das jeweilige Event des Timers, der sich gerade meldet, gefangen und einer bestimmten Aktion zu gewiesen.