用 C# 对比上位链路直写・KcpX・KV COM+ Library

从 C# 读写基恩士 KV 系列 PLC，大致有三种方法：自己发送上位链路命令、使用 KcpX 这样的库，以及使用基恩士的 KV COM+ Library。

本文用这三种方法编写同一个处理，题目是“从通过以太网连接的 PLC 中，以有符号 16 位读取 DM100〜DM102 共 3 个字”。写出来一比较，就能清楚看到每种方法替你承担了什么、又把什么留给了你。

1. 直接编写上位链路

只使用 .NET 标准的 TcpClient。把在命令格式一文中读过的 RDS DM100.S 3 直接作为 ASCII 字符串发送。

using System.Net.Sockets;
using System.Text;

using var client = new TcpClient();
client.Connect("192.168.0.10", 8501);
using var stream = client.GetStream();

// 从 DM100 起以有符号 16 位（.S）连续读取 3 个字
stream.Write(Encoding.ASCII.GetBytes("RDS DM100.S 3\r"));

// 响应以 CR LF 结尾，读取到此为止
var buffer = new List<byte>();
while (buffer.Count < 2 || buffer[^2] != '\r' || buffer[^1] != '\n')
{
    int b = stream.ReadByte();
    if (b < 0)
        throw new IOException("连接已断开");
    buffer.Add((byte)b);
}
string response = Encoding.ASCII.GetString(buffer.ToArray()).TrimEnd('\r', '\n');

// E0〜E6 是错误响应
if (response.Length == 2 && response[0] == 'E')
    throw new Exception($"PLC 返回了错误: {response}");

// 以空格分隔返回，例如 "+15025 -25400 +00000"
short[] values = response.Split(' ').Select(short.Parse).ToArray();

与需要组装二进制报文的 MC 协议不同，上位链路的命令是可读的字符串，因此代码比较短。即便如此，这段代码也只能处理“以 .S 读取 3 个 DM 字”的情况。真正使用时，还需要自己补充下面这些处理：

• 超出单条命令的点数上限（多数软元件为 1000 点，KV Nano 为 256 点等）时，拆分命令发送
• 将 double、long 这类由 4 个字组成一个值的数据，从各个字组装起来
• 处理 R、MR 这类“通道＋2 位位编号”的软元件，以及 B、W 这类十六进制编号的软元件
• 拆解定时器・计数器“触点,当前值,设定值”格式的响应
• 没有响应时的超时处理，以及之后的重新连接

要理解命令的内容，这是最好的方法。但如果要嵌入应用程序，就需要自己测试以上所有处理。

2. 使用 KcpX

从 NuGet 添加 KcpX，编写同样的处理。

using KcpXLib;
using KcpXLib.Enums;

using var kcpx = new KcpX("192.168.0.10", 8501);
short[] values = kcpx.BatchRead<short>(Prefix.DM, "100", 3);

第 1 节中组装命令与解析响应的工作，由 BatchRead<short> 这一行承担。把类型换成 int 或 double，数据格式（.L 或 .D）的选择与字的组装也由 KcpX 完成。超出点数上限的读取，会按照构造函数 series 中指定的 PLC 系列的上限自动拆分发送。

PLC 返回错误时会抛出 HostLinkException，通过 ErrorCode 属性可以取出错误代码（E0〜E6）。没有响应时会抛出 TimeoutException，使用 TCP 时会关闭连接，以免把迟到的旧响应误认为下一条响应。

KcpX 纯粹用 .NET 编写，因此除了 Windows，也能在 Linux・macOS 上运行。相应地，它支持的通信路径只有以太网（TCP／UDP）上的上位链路和 KV STUDIO 仿真器。对象 PLC 为 KV-8000／7000／5000 系列和 KV Nano（经由 KV-NC1EP）。

3. 使用 KV COM+ Library

KV COM+ Library 是基恩士提供的 Windows 通信库，以 ActiveX 控件的形式提供。产品页面介绍它可以在 Visual Basic・Visual C++・Excel・Access 中使用。使用前需要购买并安装产品，再把控件添加到 Visual Studio 的工具箱或引用中。

using AxDATABUILDERAXLibLB;
using DATABUILDERAXLibLB;

var plc = new AxDBCommManager();
plc.CreateControl();
plc.PLC = DBPlcId.DBPLC_DKV5000;  // 要连接的 PLC 机型
plc.Peer = "192.168.0.10:8500";   // 连接目标（IP 地址:端口）
plc.Connect();
try
{
    int[] values = new int[3];
    for (int i = 0; i < values.Length; i++)
        values[i] = Convert.ToInt32(plc.ReadDevice(DBPlcDevice.KV5000_DM, (100 + i).ToString()));
}
finally
{
    plc.Disconnect();
}

这段代码只使用了从公开的使用示例中能确认的 DBCommManager 控件的 PLC・Peer 属性和 Connect・Disconnect・ReadDevice 方法，因此是逐点读取的。一次读取多个点的方法、返回值的类型与数据格式的指定、错误的获取方式，请查阅 KV COM+ Library 的用户手册。

PLC 机型用 DBPlcId 枚举指定，软元件用 DBPlcDevice 枚举指定。公开的使用示例中，端口指定的不是上位链路的 8501，而是 8500。

KV COM+ Library 的优势在于对象机型与周边功能的广度。产品页面列出的对象机型从 KV-8000 一直到 KV-1000・KV-700 各代，以及 KV Nano 系列。此外还包含用于定期读取软元件的 DBDeviceManager 和仪表等显示用控件。把 PLC 数据导入 Excel 的 KV COM+ for Excel 也是同一系列的产品。

另一方面，它只能在 Windows 上运行，并且需要购买产品才能使用。

三者对比

如何选择

选择时考虑下面三个问题，按顺序回答，大多数情况下就能确定。

1. 是否要连接 KV-1000・KV-700 等旧一代 PLC

KcpX 的对象是 KV-8000／7000／5000 系列和 KV Nano。要连接更早一代的 PLC，请选择对象机型中包含它们的 KV COM+ Library。

2. 是否在 Windows 以外运行

接下来考虑运行环境。在 Linux 服务器、Docker 容器、Raspberry Pi、macOS 开发机上运行，请选择 KcpX。KV COM+ Library 只能在 Windows 上运行。

3. 如何考虑分发与许可

如果在 Windows 上运行，KcpX 和 KV COM+ Library 都能实现。这时的决定因素是应用的开发与分发方式。

• 适合 KcpX 的情况：新用 C# 开发的应用、分发到大量电脑的应用、提供给公司外部的应用。MIT 许可证免费，而且只需 NuGet 引用就会包含在应用中，无需在每台电脑上安装
• 适合 KV COM+ Library 的情况：已有基于 KV COM+ 的 VB 或 Excel 资产的应用，或想直接使用仪表等显示用控件的内部工具

常见场景

无论选择哪种，直写的知识都有用

实际系统很少从命令开始自己实现。但只要了解命令格式，即使在使用库时也能追查问题原因：用 Wireshark 查看通信时，能看懂每个字符的含义，也能明白 PLC 返回的 E0、E1 指的是什么。命令格式与错误响应两篇文章提供了这些知识。