Python使用线程池连接多个S7-1200实现读写

时间: 2023-07-11 08:46:17 浏览: 31
如果你需要同时连接多个S7-1200并实现读写,可以使用线程池来实现。线程池是一组预先创建的线程,可以用于执行多个并发任务。以下是一个示例代码,可以使用线程池连接多个S7-1200并从它们读取数据: ```python import snap7 from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor # 定义连接S7-1200的函数 def connect_plc(ip, port): plc = snap7.client.Client() plc.connect(ip, port) return plc # 定义读取S7-1200数据的函数 def read_data(plc): data = plc.read_area(snap7.types.Areas.DB, 1, 0, 10) return data # 定义S7-1200的IP地址和端口号 plc_ips = ['192.168.0.10', '192.168.0.20'] plc_ports = [102, 102] # 创建线程池,并连接到S7-1200 with ThreadPoolExecutor(max_workers=len(plc_ips)) as executor: plcs = list(executor.map(connect_plc, plc_ips, plc_ports)) # 读取S7-1200的数据 with ThreadPoolExecutor(max_workers=len(plcs)) as executor: data_list = list(executor.map(read_data, plcs)) # 输出读取的数据 for i, data in enumerate(data_list): print('Data from PLC', i+1, ':', data) # 关闭连接 for plc in plcs: plc.disconnect() ``` 在这个示例中,我们首先定义了两个S7-1200的IP地址和端口号,并将它们存储在plc_ips和plc_ports变量中。然后,我们使用线程池连接到这些S7-1200,并将连接的结果存储在plcs列表中。接下来,我们使用线程池从每个S7-1200的DB1区域读取了10个字节的数据,并将其存储在data_list列表中。最后,我们输出读取的数据并关闭连接。 值得注意的是,我们使用max_workers参数来设置线程池的最大工作线程数。在这个示例中,我们设置它为连接的S7-1200数量。这样可以确保我们的程序不会创建过多的线程,从而导致系统资源不足。

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要实现Python多线程与多个Modbus TCP设备的读写操作,可以使用Python标准库中的concurrent.futures模块来创建线程池,从而实现并发处理。 下面是一个简单的示例代码,可以连接多个Modbus TCP设备,并且使用线程池实现读写操作: python import concurrent.futures import time import logging import socket import struct import binascii # modbus tcp client class ModbusTCPClient: def __init__(self, ip, port): self.ip = ip self.port = port self.socket = None def connect(self): self.socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) self.socket.connect((self.ip, self.port)) def disconnect(self): self.socket.close() self.socket = None def read_registers(self, start_addr, count): request = struct.pack('>HHHH', 0x0001, start_addr, count, 0x0000) self.socket.send(request) response = self.socket.recv(1024) return struct.unpack_from('>' + 'H' * count, response, offset=9) def write_register(self, addr, value): request = struct.pack('>HHH', 0x0006, addr, value) self.socket.send(request) response = self.socket.recv(1024) return struct.unpack_from('>HH', response, offset=9) # worker function for thread pool def worker(ip, port, start_addr, count): client = ModbusTCPClient(ip, port) client.connect() try: # read registers values = client.read_registers(start_addr, count) logging.info('ip=%s, values=%s', ip, values) # write a value client.write_register(start_addr, 0x1234) except Exception as e: logging.error('ip=%s, error=%s', ip, str(e)) finally: client.disconnect() # main function def main(): # configure logging logging.basicConfig(level=logging.INFO, format='%(asctime)s %(levelname)s %(message)s') # list of modbus tcp devices devices = [ {'ip': '192.168.1.100', 'port': 502, 'start_addr': 0, 'count': 2}, {'ip': '192.168.1.101', 'port': 502, 'start_addr': 2, 'count': 2}, {'ip': '192.168.1.102', 'port': 502, 'start_addr': 4, 'count': 2}, ] # create thread pool with concurrent.futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=len(devices)) as executor: # submit tasks to thread pool futures = [executor.submit(worker, device['ip'], device['port'], device['start_addr'], device['count']) for device in devices] # wait for tasks to complete for future in concurrent.futures.as_completed(futures): try: future.result() except Exception as e: logging.error('error=%s', str(e)) # entry point if __name__ == '__main__': main() 在上面的示例代码中,我们定义了一个ModbusTCPClient类来封装Modbus TCP客户端的连接和读写操作。然后定义了一个worker()函数作为线程池中的工作函数,用于连接Modbus TCP设备、执行读写操作并输出日志。最后,我们使用concurrent.futures模块来创建线程池,并且使用executor.submit()方法将任务提交到线程池中。任务完成后,我们使用concurrent.futures.as_completed()方法来等待所有任务完成并输出日志。 请注意,上述示例代码仅供参考,实际应用中需要根据具体情况进行修改。同时,多线程读写操作也需要考虑线程安全问题,例如使用锁来保证操作的原子性。
好的,我来为你详细解答。 首先,我们需要导入相关的模块: python import threading import queue import time from pymodbus.client.sync import ModbusTcpClient 接着,我们需要定义一些全局变量: python SERVER_IP = '192.168.1.100' # 服务器IP地址 SERVER_PORT = 502 # 服务器端口 DEVICE_IDS = [1, 2, 3] # 设备ID列表 READ_ADDRS = [0, 10, 20] # 读取地址列表 WRITE_ADDRS = [0, 10, 20] # 写入地址列表 READ_DATA = [0]*len(READ_ADDRS) # 读取数据列表 WRITE_DATA = [1]*len(WRITE_ADDRS) # 写入数据列表 THREAD_NUM = 3 # 线程池大小 其中,SERVER_IP 和 SERVER_PORT 分别为服务器的IP地址和端口,DEVICE_IDS 为需要连接的设备ID列表,READ_ADDRS 和 WRITE_ADDRS 分别为需要读取和写入的地址列表,READ_DATA 和 WRITE_DATA 分别为读取和写入的数据列表,THREAD_NUM 为线程池大小。 接下来,我们需要定义一个连接Modbus TCP服务器的函数: python def connect_to_server(): client = ModbusTcpClient(SERVER_IP, port=SERVER_PORT) client.connect() return client 然后,我们需要定义一个读取数据的函数: python def read_data(device_id, read_addr, read_data): client = connect_to_server() data = client.read_holding_registers(read_addr, len(read_data), unit=device_id) client.close() if data.isError(): print(f"Device {device_id} read error: {data}") return False else: for i in range(len(read_data)): read_data[i] = data.registers[i] print(f"Device {device_id} read successfully: {read_data}") return True 在这个函数中,我们首先连接到Modbus TCP服务器,然后使用设备ID读取指定地址的数据,并将结果保存到全局变量 READ_DATA 中。如果读取成功,则打印读取成功的信息并返回 True;否则,打印错误信息并返回 False。 接下来,我们需要定义一个写入数据的函数: python def write_data(device_id, write_addr, write_data): client = connect_to_server() response = client.write_registers(write_addr, write_data, unit=device_id) client.close() if response.isError(): print(f"Device {device_id} write error: {response}") return False else: print(f"Device {device_id} write successfully: {write_data}") return True 在这个函数中,我们首先连接到Modbus TCP服务器,然后使用设备ID写入指定地址的数据,并将写入的数据保存到全局变量 WRITE_DATA 中。如果写入成功,则打印写入成功的信息并返回 True;否则,打印错误信息并返回 False。 接下来,我们需要定义一个线程函数: python def worker(): while True: task = task_queue.get() if task is None: break device_id, task_type, addr, data = task if task_type == 'read': read_data(device_id, addr, data) elif task_type == 'write': write_data(device_id, addr, data) task_queue.task_done() 在这个函数中,我们首先从任务队列中获取任务,然后根据任务类型调用相应的函数。最后,标记任务为已完成。 最后,我们定义一个主函数: python if __name__ == '__main__': task_queue = queue.Queue() threads = [] for i in range(THREAD_NUM): t = threading.Thread(target=worker) t.start() threads.append(t) for device_id in DEVICE_IDS: for addr in READ_ADDRS: task_queue.put((device_id, 'read', addr, READ_DATA)) for addr in WRITE_ADDRS: task_queue.put((device_id, 'write', addr, WRITE_DATA)) task_queue.join() for i in range(THREAD_NUM): task_queue.put(None) for t in threads: t.join() 在这个函数中,我们首先创建一个任务队列和多个线程,然后将读取和写入任务依次加入任务队列。接着,等待所有任务执行完成后,关闭所有线程。 这样,我们就成功地实现了在Python中使用线程池连接多个设备并进行读写操作的功能。
在Python中,使用线程池有两种方式。一种是使用第三方库threadpool,另一种是使用Python3中新引入的库concurrent.futures.ThreadPoolExecutor。使用方法如下: 1. 使用第三方库threadpool: - 首先,需要安装threadpool库。可以使用pip来进行安装:pip install threadpool - 然后,可以通过导入threadpool来使用线程池功能。 - 创建线程池对象,并指定线程池的大小(即最大并发线程数)。 - 使用线程池对象的add_task方法来添加任务,传入要执行的函数和参数。 - 最后,调用线程池对象的wait方法来等待所有任务执行完毕。 2. 使用Python3中的concurrent.futures.ThreadPoolExecutor库:[2] - 首先,需要导入concurrent.futures库。 - 创建ThreadPoolExecutor对象,并指定线程池的大小(即最大并发线程数)。 - 使用submit方法提交任务给线程池,传入要执行的函数和参数。 - 最后,可以使用with语句来自动管理线程池的生命周期,或者手动调用线程池对象的shutdown方法来关闭线程池。 无论是使用threadpool还是concurrent.futures.ThreadPoolExecutor,线程池都能够提高程序的运行效率,更好地利用CPU资源。有了线程池,我们可以更方便地管理多个线程,并将任务分配给这些线程来执行。123 #### 引用[.reference_title] - *1* [python 线程池使用](https://blog.csdn.net/weixin_45459224/article/details/126182031)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"] - *2* *3* [Python中多线程和线程池的使用方法](https://blog.csdn.net/weixin_47831992/article/details/130170103)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"] [ .reference_list ]
Python中使用线程池有两种方式。一种是使用第三方库threadpool,另一种是使用Python3中新引入的库concurrent.futures.ThreadPoolExecutor。\[1\] 使用threadpool的方法如下: 1. 导入threadpool库:import threadpool 2. 创建线程池:pool = threadpool.ThreadPool(num_threads) 其中,num_threads是线程池中线程的数量。 3. 创建任务:request = threadpool.makeRequests(func, args) 其中,func是要执行的函数,args是函数的参数。 4. 将任务添加到线程池中:\[pool.putRequest(req) for req in request\] 5. 等待所有任务完成:pool.wait() 使用concurrent.futures.ThreadPoolExecutor的方法如下: 1. 导入concurrent.futures库:from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor 2. 创建线程池:pool = ThreadPoolExecutor(max_workers=num_threads) 其中,num_threads是线程池中线程的数量。 3. 提交任务:future = pool.submit(func, *args) 其中,func是要执行的函数,args是函数的参数。 4. 获取任务的结果:result = future.result() 这些方法可以让我们更加高效地利用CPU资源,提高程序的运行速度。\[2\]\[3\] #### 引用[.reference_title] - *1* [python 线程池使用](https://blog.csdn.net/weixin_45459224/article/details/126182031)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insertT0,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] - *2* [Python中多线程和线程池的使用方法](https://blog.csdn.net/weixin_47831992/article/details/130170103)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insertT0,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] - *3* [Python线程池(thread pool)创建及使用+实例代码](https://blog.csdn.net/master_hunter/article/details/125070310)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insertT0,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] [ .reference_list ]
可以使用Python内置的concurrent.futures模块来实现线程池,同时使用多个线程读取和写入多个DB块的数据。下面是一个简单的示例代码,用于使用线程池读取和写入S7-1200中DB1、DB2和DB3块的数据: python import snap7 import concurrent.futures # 定义一个函数,用于读取指定的DB块 def read_db(plc, db_number, start, size): data = plc.db_read(db_number, start, size) print(f"DB{db_number} data: {data}") # 定义一个函数,用于写入指定的DB块 def write_db(plc, db_number, start, data): plc.db_write(db_number, start, data) print(f"DB{db_number} data written: {data}") # 创建Snap7客户端对象 plc = snap7.client.Client() plc.connect('192.168.1.10', 0, 102) # 创建线程池,最大并发数为3 with concurrent.futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=3) as executor: # 提交多个读取任务到线程池 executor.submit(read_db, plc, 1, 0, 10) executor.submit(read_db, plc, 2, 0, 10) executor.submit(read_db, plc, 3, 0, 10) # 提交多个写入任务到线程池 executor.submit(write_db, plc, 1, 0, b'\x01\x02\x03\x04\x05\x06\x07\x08\x09\x0A') executor.submit(write_db, plc, 2, 0, b'\x0A\x09\x08\x07\x06\x05\x04\x03\x02\x01') executor.submit(write_db, plc, 3, 0, b'\xFF\x00\xFF\x00\xFF\x00\xFF\x00\xFF\x00') # 断开连接 plc.disconnect() 在上述代码中,我们首先定义了一个read_db()函数和一个write_db()函数,分别用于读取和写入指定的DB块。在函数中,我们调用了Snap7库的db_read()方法和db_write()方法来读取和写入数据,并将结果打印出来。 接着,我们创建了一个线程池对象,最大并发数为3。然后,我们使用submit()方法向线程池提交多个任务,每个任务对应一个DB块的读取或写入。线程池会自动调度任务执行,并在所有任务完成后自动关闭。 需要注意的是,如果需要读取或写入的DB块过多,或者每个DB块中的数据过大,可能会导致读取或写入速度较慢。此时,可以考虑使用进程池等技术来进一步优化代码。

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