Als Nachfolger von MS Visual Basic und VB.Net
gibt es inzwischen VB 2005 bzw. 2008. Auch Visual Basic 2005 / 2008 bietet
alles, was zum Programmieren von TCP/IP-Anwendungen nötig ist. Damit
ist Visual Basic 2005 / 2008 ein beliebtes Hilfsmittel um Anwendungen
zu erstellen, die mit dem Web-IO Digital
kommunizieren, zumal die Express Version von VB2008 z.Zt bei Microsoft
kostenlos zum Download angeboten wird. Zusätzliche Treiber oder DLLs
werden nicht benötigt.
Mit dem folgenden 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.
Sie haben noch kein Web-IO® und möchten das vorgestellte Beispiel
einfach mal ausprobieren?
Kein Problem: Wir stellen Ihnen das Web-IO Digital 2xInput, 2xOutput PoE
gerne kostenlos für 30 Tage zu Verfügung. Einfach Musterbestellung
ausfüllen, wir liefern das Web-IO zum Test auf offene Rechnung.
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schreiben wir die Rechnung komplett gut.
mit einer IP-Adresse versehen - mit WuTility kein Problem
1. Zusammenstellen der verschiedenen Bedienelemente und Anzeigeobjekte
im VB.net-Form
Neben den hier gezeigten Objekten benötigt das Programm zusätzlichen
einen Timer für das Polling (timer_polling).
Bei der Benennung der einzelnen Objekte ist es hilfreich, sinngebende
Namen zu verwenden. In diesem Beipiel beschreibt der erste Teil des Namens
die Art des Objektes und der zweite Teil die Funktion.
2. Programmstart
Während der Aufbau grafischer Benutzeroberfächen in Visual
Basic 2005 Express genauso einfach zu bewerkstelligen ist wie mit den
Vorgängerversionen, gestalten sich andere Aufgaben zunächst
gewöhnungsbedürftig.
VB 2005 stellt z.B. nicht mehr das aus VB5 und VB6 bekannte Winsock Steuerelement
zur Verfügung.
Statt dessen muss für den Netzwerkzugriff über das Import Statement der Namespace für die verwendeten Socket-Klassen im Kopf
des Quelltextes instanziert werden. Darüber hinaus muss der Socket,
auf dem die Kommunikation abgewickelt werden soll, angelegt werden und
es muss ein Buffer für die Eingangsdaten definiert werden.
Ferner wurde die Kapselung einzelner Objekte in VB 2005 soweit vorangetrieben,
dass Objekte, die innerhalb eines Thread angelegt sind, den Zugriff aus
einem anderen Thread heraus nicht zulassen. So kann z.B. eine Checkbox
die in Thread A angelegt wurde aus Thread B nicht gesetzt werden.
Um dennoch Objekteigenschaften für andere Threads zugänglich
zu machen, müssen im eigenen Thread Sub Prozeduren zur Objektänderung
angelegt werden. Zu diesen Sub Prozeduren werden dann Delegate gebildet,
über die andere Threads zugreifen können.
So z.B. um Steuerelente des Formulars nach erfolgreichem Verbindungsaufbau
zur Bedienung freizuschalten oder bei Verbindungsende zu sperren, aber
auch, um die Input/Output-Checkboxen nach Datenempfang an die tatsächlichen
IO Zustände anzupassen.
Imports System.Net.Sockets
Imports System.Net
Public Class Form1
Public Structure IO_State
Dim outputstate0 As Boolean
Dim outputstate1 As Boolean
Dim inputstate0 As Boolean
Dim inputstate1 As Boolean
Dim countervalue0 As Long
Dim countervalue1 As Long
End Structure
Private Delegate Sub DelegateSub()
Private connectenable As New DelegateSub(AddressOf connect_enable)
Private disconnectenable As New DelegateSub(AddressOf
disconnect_enable)
Private formupdate As New DelegateSub(AddressOf form_update)
Dim TCP_client As Socket
Dim connection_ar As IAsyncResult
Dim receivebuffer(511) As Byte
Dim IOState As IO_State
Private Sub connect_enable()
bt_connect.Enabled = False
gb_io.Enabled = True
bt_disconnect.Enabled = True
Timer_polling.Enabled = True
ToolStripStatusLabel1.Text = "Connected
to " + tb_ip.Text + " : " + tb_port.Text
End Sub
Private Sub disconnect_enable()
bt_connect.Enabled = True
gb_io.Enabled = False
bt_disconnect.Enabled = False
timer_polling.Enabled = False
ToolStripStatusLabel1.Text = "No Connection"
End Sub
Private Sub form_update()
If IOState.inputstate0 = True Then
cb_input0.Checked = True
Else
cb_input0.Checked = False
End If
If IOState.inputstate1 = True Then
cb_input1.Checked = True
Else
cb_input1.Checked = False
End If
If IOState.outputstate0 = True Then
cb_output0.Checked = True
Else
cb_output0.Checked = False
End If
If IOState.outputstate1 = True Then
cb_Output1.Checked = True
Else
cb_Output1.Checked = False
End If
tb_counter0.Text = IOState.countervalue0
tb_counter1.Text = IOState.countervalue1
End Sub
3. Die Verbindungskontrolle
Einleiten der Verbindung
Durch Eingabe der IP-Adresse des Web-IO in das Textfeld ed_ip und Klick auf den Button bt_connect wird der Verbindungsaufbau
gestartet.
Private Sub bt_connect_Click(ByVal sender As System.Object,
_ ByVal e As System.EventArgs) Handles bt_connect.Click
Dim WebIOep As New IPEndPoint(IPAddress.Parse(tb_ip.Text),
Val(tb_port.Text))
If tb_ip.Text <> "" And tb_port.Text
<> "" Then
TCP_client = New Socket(AddressFamily.InterNetwork,
SocketType.Stream, _ ProtocolType.Tcp)
bt_connect.Enabled = False
Try
TCP_client.BeginConnect(WebIOep,
New AsyncCallback(AddressOf callback_connect), _
TCP_client)
Catch ex As Exception
End Try
End If
End Sub
Verbindungsaufbau
Für die Abwicklung des TCP/IP-Handlings wird zunächst ein
IPEndPoint aus Ip-Adresse und TCP-Port definiert und damit der TCP_client
Socket initialisiert. Im Zuge der Verbindungsanforderung wird ein
Verweis auf eine Callback Prozedur geschaffen.
Verbindung kommt zustande
Sobald das Web-IO die Verbindung annimmt, wird die Callback Prozedur
ausgeführt. Über Invoke wird das Delegate zur Prozedur aufgerufen,
die die Steuerelemente freigibt und in der Statuszeile den Connect-Status
anzeigt. Darüber hinaus wird ein Verweis auf eine Callbackroutine
für den Datenempfang erstellt.
Private Sub callback_connect(ByVal ar As IAsyncResult)
Invoke(connectenable)
connection_ar = ar
Try
TCP_client.EndConnect(ar)
TCP_client.BeginReceive(receivebuffer, 0,
512, SocketFlags.None, _
New AsyncCallback(AddressOf callback_readdata),
TCP_client)
Catch ex As Exception
closeconnections()
End Try
End Sub
Trennen der Verbindung
Die Verbindung bleibt solange bestehen, bis sie vom Benutzer durch
Klick auf den Disconnect-Button beendet wird oder das Web-IO die Verbindung
beendet.
Private Sub bt_disconnect_Click(ByVal sender
As System.Object, _
ByVal e As System.EventArgs) Handles bt_disconnect.Click
Invoke(disconnectenable)
closeconnections()
End Sub
In diesem Fall wird eine entsprechende Prozedur aufgerufen.
Private Sub closeconnections()
Try
TCP_client.EndReceive(connection_ar)
Catch ex As Exception
End Try
Try
TCP_client.Shutdown(SocketShutdown.Both)
Catch ex As Exception
End Try
Try
TCP_client.Close()
Catch ex As Exception
End Try
Invoke(disconnectenable)
End Sub
Verbindungsfehler
Alle die TCP/IP-Kommunikation betreffenden Aktionen werden innerhalb
der Try-Anweisung ausgeführt. Treten Fehler auf, wird ebenfalls
die CloseConnection Prozedur aufgerufen.
4. Bedienung und Kommunikation von Client-Seite
Sobald eine Verbindung mit dem Web-IO zustande gekommen ist, kann
der Anwender durch Bedienung der entsprechenden Programmelemente Kommandos
an das Web-IO senden.
Private Sub sendcommand(ByVal sendstring As String)
Dim senddata As Byte() = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes(sendstring)
Try
TCP_client.Send(senddata)
Catch ex As Exception
closeconnections()
End Try
End Sub
Setzen der Outputs
Das Setzen der Outputs wird dem Anwender über zwei Checkboxen cb_outputx ermöglicht. Das
Programm nutzt dazu das MouseUP-Ereignis dieses Objektes. Wird ein
MouseUp, also ein Loslassen der Output-Checkbox registriert, führt
das Programm die entsprechende Prozedur aus und gibt - je nach dem,
ob die Checkbox gesetzt ist oder nicht - das passende Kommando an
das Web-IO weiter.
Private Sub cb_output0_MouseUp(ByVal sender As Object, _
ByVal e As System.Windows.Forms.MouseEventArgs) Handles cb_output0.MouseUp
If cb_output0.Checked Then
sendcommand("GET /outputaccess0?PW="
+ tb_password.Text + "&State=ON&")
Else
sendcommand("GET /outputaccess0?PW="
+ tb_password.Text + "&State=OFF&")
End If
End Sub
Private Sub cb_output1_MouseUp(ByVal sender As Object, _
ByVal e As System.Windows.Forms.MouseEventArgs) Handles cb_output1.MouseUp
If cb_output1.Checked Then
sendcommand("GET /outputaccess1?PW="
+ tb_password.Text + "&State=ON&")
Else
sendcommand("GET /outputaccess1?PW="
+ tb_password.Text + "&State=OFF&")
End If
End Sub
Output/Input-Statusabfragen
Den Status der Outputs und Inputs kann der Anwender durch Anklicken
des zugehörigen Buttons anfordern.
Private Sub bt_outputs_read_Click(ByVal
sender As System.Object, _
ByVal e As System.EventArgs) Handles bt_outputs_read.Click
sendcommand("GET /output?PW=" + tb_password.Text
+ "&")
End Sub
Private Sub bt_inputs_read_Click(ByVal
sender As System.Object, _
ByVal e As System.EventArgs) Handles bt_inputs_read.Click
sendcommand("GET /input?PW=" + tb_password.Text
+ "&")
End Sub
Counter abfragen/löschen
Auch die Zählerstände der Input-Counter lassen sich abfragen
bzw. löschen.
Private Sub bt_counter_read0_Click(ByVal sender As System.Object,
_
ByVal e As System.EventArgs) Handles bt_counter_read0.Click
sendcommand("GET /counter0?PW=" + tb_password.Text
+ "&")
End Sub
Private Sub bt_counter_read1_Click(ByVal sender
As System.Object, _
ByVal e As System.EventArgs) Handles bt_counter_read0.Click
sendcommand("GET /counter1?PW=" + tb_password.Text
+ "&")
End Sub
Private Sub bt_counter_clear0_Click(ByVal sender As System.Object,
_
ByVal e As System.EventArgs) Handles bt_counter_clear0.Click
sendcommand("GET /counterclear0?PW=" + tb_password.Text
+ "&")
End Sub
Private Sub bt_counter_clear1_Click(ByVal
sender As System.Object, _
ByVal e As System.EventArgs) Handles bt_counter_clear0.Click
sendcommand("GET /counterclear1?PW=" + tb_password.Text
+ "&")
End Sub
Natürlich lassen sich auch alle Counter zeitgleich
lesen bzw. löschen.
Private Sub bt_counter_readall_Click(ByVal
sender As System.Object, _
ByVal e As System.EventArgs) Handles bt_counter_readall.Click
sendcommand("GET /counter?PW=" + tb_password.Text
+ "&")
End Sub
Private Sub bt_counter_clearall_Click(ByVal
sender As System.Object, _
ByVal e As System.EventArgs) Handles bt_counter_clearall.Click
sendcommand("GET /counterclear?PW=" + tb_password.Text
+ "&")
End Sub
5. Datenempfang vom Web-IO
Auswerten und Anzeigen der empfangenen Daten
Alle Kommandos und Anfragen an das Web-IO werden mit einem Antwort-String
quittiert. Dabei haben die Antworten je nach Type einen spezifischen
Aufbau.
Für die Outputs: output;<Binärwert des Outputstatus im
hexadezimalen Format>
Für die Inputs: input;<Binärwert des Outputstatus im hexadezimalen
Format>
Für die 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.
Bei Datenempfang wird die entsprechende Callback Prozedur aufgerufen
Private Sub callback_readdata(ByVal ar As IAsyncResult)
If TCP_client.Connected Then
Dim bytesread As Integer
Try
bytesread = TCP_client.EndReceive(ar)
Catch ex As Exception
End Try
If bytesread = 0 Then
closeconnections()
Else
Dim receivestring As String
receivestring = System.Text.Encoding.ASCII.GetString(receivebuffer,
0, _
receivebuffer.Length)
receivebuffer.Clear(receivebuffer, 0, 512)
Try
TCP_client.BeginReceive(receivebuffer,
0, 512, SocketFlags.None, New AsyncCallback(AddressOf
callback_readdata), TCP_client)
Catch ex As Exception
closeconnections()
End Try
Select Case Mid(receivestring, 1, 1)
Case "i"
If (Val(Mid(receivestring, 7,
1)) And 1) = 1 Then
IOState.inputstate0
= True
Else
IOState.inputstate0
= False
End If
If (Val(Mid(receivestring, 7,
1)) And 2) = 2 Then
IOState.inputstate1
= True
Else
IOState.inputstate1
= False
End If
Case "o"
If (Val(Mid(receivestring, 8,
1)) And 1) = 1 Then
IOState.outputstate0
= True
Else
IOState.outputstate0
= False
End If
If (Val(Mid(receivestring, 8,
1)) And 2) = 2 Then
IOState.outputstate1
= True
Else
IOState.outputstate1
= False
End If
Case "c"
Dim tabpos
If Mid(receivestring,
8, 1) = "0" Then _
IOState.countervalue0
= Mid(receivestring, 10)
If Mid(receivestring,
8, 1) = "1" Then _
IOState.countervalue1
= Mid(receivestring, 10)
If Mid(receivestring,
8, 1) = ";" Then
tabpos
= InStr(9, receivestring, ";")
IOState.countervalue0
= Val(Mid(receivestring, 9, tabpos - 9))
IOState.countervalue1
= Val(Mid(receivestring, tabpos + 1, _
Len(receivestring)
- tabpos - 1))
End If
End Select
Invoke(formupdate)
End If
End If
End Sub
Die Empfangsprozedur überprüft anhand des ersten
Zeichens der Empfangsdaten, ob es um Input-, Output- oder Counter-Meldungen
geht. Abhängig davon wird z.B. festgestellt, welcher Output welchen
Status hat. Bei den Countern ist es sowohl möglich, einzelne Zählerwerte
abzufragen, als auch alle Counter in einem Zug auszulesen. Die einzelnen
Zählerstände werden dann dezimal mit Semikolon getrennt in
einem String ausgegeben.
6. Polling
Zyklisches Abfragen bestimmter Werte
Um auch eine automatische Aktualisierung der Anzeige zu ermöglichen,
wird ein Timer benutzt.
In Abhängigkeit der Checkboxen für Output-, Input- und Counter-Polling
werden die entsprechenden Informationen im eingestellten Intervall vom
Web-IO abgerufen.
Private Sub timer_polling_Elapsed(ByVal sender
As System.Object, _
ByVal e As System.Timers.ElapsedEventArgs) Handles timer_polling.Elapsed
If (cb_input_polling.Checked And TCP_client.Connected)
Then
sendcommand("GET /input?PW=" + tb_password.Text
+ "&")
End If
If (cb_output_polling.Checked And TCP_client.Connected)
Then
sendcommand("GET /output?PW=" +
tb_password.Text + "&")
End If
If (cb_output_polling.Checked And TCP_client.Connected)
Then
sendcommand("GET /output?PW=" +
tb_password.Text + "&")
End If
If (cb_counter_polling.Checked And TCP_client.Connected)
Then
sendcommand("GET /counter?PW=" +
tb_password.Text + "&")
End If
End Sub
Das gewünschte Intervall kann in das entsprechende
Textfeld eingegeben werden. Bei Änderung wird das Timer-Intervall
dann automatisch angepasst.
Private Sub tb_interval_TextChanged(ByVal sender
As System.Object, _
ByVal e As System.EventArgs) Handles tb_interval.TextChanged
timer_polling.Interval = Val(tb_interval.Text)
End Sub
Das Beispiel-Programm
unterstützt alle gängigen Funktionen des Web-IO im Kommando-String
Modus, optimiert für das Web-IO
2x Digital Input, 2x Digital Output. Für die anderen Web-IO Modelle
müssen ggf. Anpassungen am Programm vorgenommen werden. Weitere Programmbeispiele
zur Socket-Programmierung finden Sie auf den Tool-Seiten
zum Web-IO. Eine detaillierte Beschreibung zur Socketschnittstelle der
Web-IO Digital Modelle finden Sie im Referenzhandbuch.
