Hoe maak je een client voor de PLCnext Control gRPC-server in C#

Firmwareversie 2022.0 LTS introduceert een gRPC-server op AXC F 1152- en AXC F 2152-apparaten. Deze gRPC-server biedt een manier voor clienttoepassingen om toegang te krijgen tot RSC-services op het PLCnext Control-apparaat. De clienttoepassingen kunnen zijn:

• Geschreven in elke taal die gRPC ondersteunt.
• Overal uitvoeren – lokaal op het PLCnext Control-apparaat of op een externe machine*.
• Gehost in een OCI-container.

(* toegang op afstand is beschikbaar vanaf firmwareversie 2022.3)

Algemene informatie over de gRPC-server in PLCnext Control-apparaten is beschikbaar in het PLCnext Info Center.

In dit artikel wordt beschreven hoe u een eenvoudige gRPC-clienttoepassing in C# maakt, draaiend op een PLCnext Control-apparaat.

Vereisten

De onderstaande procedure gebruikt:

• AXC F 2152 met firmwareversie 2022.0.3 LTS of hoger.
• PLCnext Engineer versie 2022.0.1 LTS of hoger.
• Visual Studio 2019 (elke editie).
• De concepten geïntroduceerd in deze Makers Blog-post:Hoe maak je een eenvoudige PLCnext console-applicatie in C#
• Protobuf-definitiebestanden voor de gRPC-server, in de protobuf-directory van de PLCnext/gRPC Github-repository.
• De RSC-service voor apparaatstatus.
• De RSC-service voor gegevenstoegang.

Procedure

1. Gebruik de webgebaseerde beheerpagina en zorg ervoor dat de service met de naam GRPC LOCAL SERVER is geactiveerd.

2. Maak een nieuw PLCnext Engineer-project voor uw doelapparaat. Dit project moet hebben:

• Een programma met een OUT-poortvariabele genaamd AI1, van het type INT.
• Een instantie van dat programma genaamd MainInstance1.

3. Stuur het PLCnext Engineer-project naar het doelapparaat.

4. Maak in Visual Studio een lege C#-consoletoepassing door stap 1-3 van de procedure te volgen die is beschreven in de eerdere Makers Blog-post.

5. Stel in het venster Project => Eigenschappen het project Doelframework in op “.NET 5.0”.

6. Klik in Solution Explorer met de rechtermuisknop op de oplossing, selecteer "NuGet-pakketten voor oplossing beheren..." en installeer de volgende NuGet-pakketten:

• Grpc.Tools
• Grpc.Net.Client
• Google.Protobuf

7. Kopieer de protobuf-map met de protobuf-definitiebestanden naar de projectbronmap. Protobuf is de Interface Definition Language (IDL) die wordt gebruikt om gRPC-services te beschrijven.

8. Voeg in het projectconfiguratiebestand een verwijzing toe naar de .proto-bestand(en) voor de services die in het project zullen worden gebruikt. De sectie ItemGroup van de projectconfiguratie ziet er nu ongeveer zo uit:

9. Vervang de inhoud van het project .cs-bestand door deze code (mogelijk moet u de naamruimtenaam wijzigen):

using System;
using System.Net;
using System.Net.Http;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.IO;
using Grpc.Net.Client;
using Arp.Device.Interface.Services.Grpc;
using Arp.Plc.Gds.Services.Grpc;

namespace ConsoleApp1
{
	class Program
	{
		static void Main()
		{
			// The code to connect to a Unix Domain Socket is from:
			// https://docs.microsoft.com/en-us/aspnet/core/grpc/interprocess?view=aspnetcore-6.0

			var udsEndPoint = new UnixDomainSocketEndPoint("/run/plcnext/grpc.sock");
			var connectionFactory = new UnixDomainSocketConnectionFactory(udsEndPoint);
			var socketsHttpHandler = new SocketsHttpHandler
			{
				ConnectCallback = connectionFactory.ConnectAsync
			};

			// Create a gRPC channel to the PLCnext unix socket
			using var channel = GrpcChannel.ForAddress("http://localhost", new GrpcChannelOptions
			{
				HttpHandler = socketsHttpHandler
			});

			// Create a gRPC client for the Device Status Service on that channel
			var grpc_status_client = new IDeviceStatusService.IDeviceStatusServiceClient(channel);

			// Create a gRPC client for the Data Access Service on that channel
			var grpc_data_client = new IDataAccessService.IDataAccessServiceClient(channel);

			// Create an item to get from the Device Status Service
			// Item identifiers are listed in the PLCnext Info Center:
			// https://www.plcnext.help/te/Service_Components/Remote_Service_Calls_RSC/RSC_device_interface_services.htm#IDeviceStatusService

			var item = new IDeviceStatusServiceGetItemRequest();
			item.Identifier = "Status.Board.Temperature.Centigrade";

			// Create a variable to get from the Data Access Service
			var data = new IDataAccessServiceReadSingleRequest();
			data.PortName = "Arp.Plc.Eclr/MainInstance1.AI1";

			// Response variables
			IDeviceStatusServiceGetItemResponse grpc_status_response;
			IDataAccessServiceReadSingleResponse grpc_data_response;

			// Endless loop
			while (true)
			{
				// Request the item from the Device Status Service
				grpc_status_response = grpc_status_client.GetItem(item);

				// Request data from the Data Access Service
				grpc_data_response = grpc_data_client.ReadSingle(data);

				// Report the results
				var temperature = grpc_status_response.ReturnValue.Int8Value;
				var ai1 = grpc_data_response.ReturnValue.Value.Int16Value;

				Console.WriteLine("Board Temperature = " + temperature + "°C");
				Console.WriteLine("MainInstance1.AI1 = " + ai1);

				// Wait for 1 second
				Thread.Sleep(1000);
			}
		}
	}

	public class UnixDomainSocketConnectionFactory
	{
		private readonly EndPoint _endPoint;

		public UnixDomainSocketConnectionFactory(EndPoint endPoint)
		{
			_endPoint = endPoint;
		}

		public async ValueTask<Stream> ConnectAsync(SocketsHttpConnectionContext _,
			CancellationToken cancellationToken = default)
		{
			var socket = new Socket(AddressFamily.Unix, SocketType.Stream, ProtocolType.Unspecified);

			try
			{
				await socket.ConnectAsync(_endPoint, cancellationToken).ConfigureAwait(false);
				return new NetworkStream(socket, true);
			}
			catch
			{
				socket.Dispose();
				throw;
			}
		}
	}
}

10. Klik in Solution Explorer met de rechtermuisknop op de oplossing en open een terminal.

11. Voer in de terminal de volgende opdrachten uit:

dotnet build ConsoleApp1.csproj
dotnet publish -c RELEASE -r linux-arm .\ConsoleApp1.csproj -o MyApp

… waarbij ConsoleApp1 de naam is van de oplossing en MyApp de naam is van de uitvoermap waar de toepassing zal worden gepubliceerd. De applicatie kan indien nodig ook in DEBUG-modus worden gepubliceerd.

12. Kopieer de output directory en al zijn inhoud naar de PLC met (bijvoorbeeld) scp of WinSCP.

scp -r MyApp admin@192.168.1.10:~

13. Open een shell-sessie op de PLC met (bijvoorbeeld) ssh of PuTTY.

14. Zorg ervoor dat het uitvoerbare bestand uitvoeringsrechten heeft:

$ chmod a+x /opt/plcnext/MyApp/ConsoleApp1

15. Start de applicatie:

$ /opt/plcnext/MyApp/ConsoleApp1

De uitvoer zou er ongeveer zo uit moeten zien:

Board Temperature = 50°C
MainInstance1.AI1 = 0
Board Temperature = 50°C
MainInstance1.AI1 = 0
Board Temperature = 50°C
MainInstance1.AI1 = 0
Board Temperature = 50°C
MainInstance1.AI1 = 0

16. Ga in PLCnext Engineer online en wijzig de waarde van de AI1-variabele. De waarde die door de applicatie wordt gerapporteerd, zou moeten veranderen.

Referenties en andere bronnen

1. .NET Core ❤ gRPC

2. Bel gRPC-services met de .NET-client

3. Een samengestelde lijst met nuttige bronnen voor gRPC