Web-IO digitale con VB 2005 / 2008 / 2010 controllo e monitoraggio

1. Collocazione dei diversi elementi di comando e oggetti di visualizzazione nel modulo VB.net

Oltre agli oggetti qui mostrati il programma necessita di un ulteriore timer per il polling (timer_polling).

Nella denominazione dei singoli oggetti è utile utilizzare nomi che ne riprendono il significato. In questo esempio la prima parte del nome descrive il tipo dell’oggetto e la seconda parte la funzione.

2. Avvio del programma

Mentre la costruzione delle interfacce utente grafiche in Visual Basic 2005 Express è ugualmente facile da realizzare come con le versioni precedenti, gli altri compiti hanno bisogno innanzitutto di una fase di rodaggio.

VB 2005 ad es. non mette più a disposizione l’elemento di controllo Winsock presente in VB5 e VB6.

Per l’accesso alla rete mediante la proposizione Import deve invece essere istanziato nell’intestazione del testo sorgente il namespace per le classi socket utilizzate. Inoltre deve essere creato il socket, su cui deve svolgersi la comunicazione, e deve essere definito un buffer per i dati di ingresso.

Inoltre l’incapsulamento dei singoli oggetti in VB 2005 è stato talmente accentuato che gli oggetti, che sono applicati all’interno di un thread, non consentono l’accesso a partire da un altro thread. Così ad es. una casella di spunta, che era stata creata nel thread A, non può essere impostata dal thread B.

Per rendere tuttavia accessibili le proprietà degli oggetti per altri thread, nel proprio thread devono essere applicate procedure sub per la modifica degli oggetti. Relativamente a queste procedure sub vengono quindi formati delegati mediante i quali gli altri thread possono accedere.

Ad es. per abilitare l’utilizzo degli elementi di comando del modulo dopo la creazione riuscita del collegamento oppure per bloccarli al termine del collegamento, ma anche per adattare agli stati IO effettivi le caselle di spunta degli input/output dopo la ricezione dei dati.

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. Controllo del collegamento

Immettendo l’indirizzo IP del Web-IO nel campo di testo ed_ip e facendo clic sul pulsante bt_connect viene avviata la creazione del collegamento

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

Per lo svolgimento della gestione TCP/IP viene innanzitutto definito un IPEndPoint dall’indirizzo Ip e dalla porta TCP e con ciò viene inizializzato il socket TCP_client. Durante la richiesta di collegamento viene creato un rimando a una procedura di callback.

Non appena il Web-IO accetta il collegamento, viene eseguita la procedura di callback. Mediante Invoke il delegato viene richiamato per la procedura che abilita gli elementi di comando e che visualizza lo stato di connessione nella riga di stato. Inoltre viene creato un rimando a una routine di callback per la ricezione dei dati.

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

Il collegamento rimane fino a quando non viene terminato dall’utente facendo clic sul pulsante Disconnect oppure il Web-IO termina il collegamento.

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 questo caso viene richiamata una corrispondente procedura.

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

Tutte le azioni che riguardano la comunicazione TCP/IP vengono eseguite nell’ambito dell’istruzione Try. Se compaiono errori, viene richiamata anche la procedura CloseConnection.

4. Utilizzo e comunicazione delle parte client

Non appena viene realizzato un collegamento con il Web-IO, l’utente può inviare comandi al Web-IO utilizzando i corrispondenti elementi del programma.

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

L’impostazione degli output è resa possibile all’utente da due caselle di spunta cb_outputx. Il programma utilizza a tale scopo l’evento MouseUP di questo oggetto. Se viene registrato un MouseUp, ossia un abbandono della casella di spunta degli output, il programma esegue la corrispondente procedura e inoltra al Web-IO, in base all’eventuale impostazione della casella di spunta, il comando adatto.

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

L’utente può richiedere lo stato degli output e degli input facendo clic sul relativo pulsante.

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

È possibile interrogare o cancellare anche gli stati dei counter degli input.

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

Naturalmente è possibile leggere o cancellare contemporaneamente anche tutti i counter.

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. Ricezione dei dati dal Web-IO

Analisi e visualizzazione dei dati ricevuti
Tutti i comandi e le richieste al Web-IO vengono confermati con una stringa di risposta. Le risposte hanno una struttura specifica in base al tipo.

• Per gli output: output;<valore binario dello stato degli output in formato esadecimale>
• Per gli input: input;<valore binario dello stato degli input in formato esadecimale>
• Per i counter: counterx;<stato del conteggio decimale>
• oppure counter;<stato del conteggio decimale 0 >; <stato del conteggio decimale 0 >; ... se tutti i counter devono essere letti in un’unica volta.
• Tutte le stringe di risposta terminano con 0 byte.
• Alla ricezione dei dati viene richiamata la corrispondente procedura di callback

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

La procedura di ricezione controlla sulla base del primo carattere dei dati ricevuti se si tratta di messaggi degli input, degli output o dei counter. In base a ciò viene ad es. stabilito quale stato ha quale output. Nei counter è possibile sia interrogare i valori dei singoli contatori che leggere tutti i counter contemporaneamente. Gli stati dei singoli contatori vengono visualizzati in una stringa in decimali separati mediante punto e virgola.

6. Polling

Per permettere anche un aggiornamento automatico della visualizzazione, viene utilizzato un timer.

In base alle caselle di spunta per il polling degli output, degli input e dei counter le corrispondenti informazioni vengono interrogate dal Web-IO nell’intervallo impostato.

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

L’intervallo desiderato può essere immesso nel corrispondente campo di testo. In caso di una modifica l’intervallo del timer viene adattato automaticamente.

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