電気羊の羊小屋: 2月 2009

2009年2月27日金曜日

Python Tuner

Python で beep を制御する。だけ。

４４０Hz を０．５秒（５００ｍSec)

デモなので 0.5 秒と短い時間ですが、楽器のチューニングするときには、もっと時間を長めに。winsound のマニュアルには、もっといろいろなことが書いてあります。

＃ Win32（XP)

＃ Python 2.5

import winsound

winsound.Beep(440,500)

2009年2月17日火曜日

ctypes（その２） MBT.ｄｌｌを Python から

問題は、ポインタやハンドラ渡しの変数をどう扱うかです。

いろいろ試してみて、なんとかこれでいいのではないか？と思われる方法です。MBT.ｄｌｌの公開されている API （Google検索)を見てください。

ctypes のインポート
PLC との通信に必要な変数の設定
ハンドラ、ポインタの型を c_long（）に　＜この辺が大事みたいです。
def connect（）関数　＜ socket がハンドラです
def disconnect（）関数
def read（）関数＜ ReadData がポインタです
def write（）関数＜ WriteData がポインタです
各関数を順番に実行します
## は VBA で使う時のサンプル

変数をあらかじめ c_long() 等宣言する
関数ではｂyref（）で渡す
中身は、 ***.value で扱う

ソフトウェア用語を使ったうまい説明はできません、用語を知りませんので。

<<16、>>16 は 16 bit のデータを Python 32 bit、で受けた(?)ので、ずらしてます。

SwapDWord（）は、インテル系 CPU の変なバイトオーダーに合わせる為の関数です。

16 bit の整数型、だけしかうまく動いてません。また時間があったらがんばります。


# $Id$
# Win32
# Python 2.5 (ctypes)
# MBT.dll   by Wago (Modbus over TCP)
#   copy MBT.dll to c:\windws\system32
# SYSTEM 750-841 Wago PLC
#
# data = int (16 bit) only
#

from ctypes import *

PLCAddress = '192.168.1.2'  # PLC adress or name
Port = 502                  # Modbus TCP port, need to be enabled
BaseAddress = 0x3000        # PLC, IEC 61131-3 Addresses %MW0..
length = 1                  # data length

socket = c_long()           # handler
ReadData = c_long()         # pointer
WriteData = c_long()        # pointer

def connect():
 state_a = windll.MBT.MBTInit()
 state_b = windll.MBT.MBTConnect(PLCAddress, Port, 1, 3000, byref(socket))

 print ('PLC address = ',PLCAddress)
 print ('Socket = ',socket.value)
 print ('MBT Init state = ',state_a)
 print ('MBT Connect state = ',state_b)


def disconnect():
 state_a = windll.MBT.MBTDisconnect(socket)
 state_b = windll.MBT.MBTExit()

 print ('MBT Disconnect state = ',state_a)
 print ('MBT Exit state = ',state_b)


def read(OffsetAddress, c=None):
 ReadAddress = BaseAddress + OffsetAddress
 state_a = windll.MBT.MBTReadRegisters(socket,4,ReadAddress,length,byref(ReadData),0,0)
 if state_a != 0 :
     print ('    **** PLC read error')
 c = windll.MBT.MBTSwapDWord(ReadData.value) >> 16

 print ('MBT Read resisters state = ', state_a )
 print ('Read address = ', ReadAddress )
 print ('Read data = ',c )

 return c



def write(OffsetAddress, data, c=None):
 WriteAddress = BaseAddress + OffsetAddress
 WriteData.value = windll.MBT.MBTSwapDWord(data << 16)
 state_a = windll.MBT.MBTWriteRegisters(socket,WriteAddress,length,byref(WriteData),0,0)
 if state_a != 0 :
     print ('    **** PLC write error')

 print ('MBT Write resisters state = ', state_a )
 print ('Write add = ', WriteAddress )
 print ('Write data = ', WriteData.value )

 ## read back
 c = read(OffsetAddress)
 return c


connect()
write(0,1)
data = read(0)
print(data)
disconnect()





## -----------------------------------------------
## 'VB source
##Public Const MODBUSTCP_TABLE_OUTPUT_REGISTER = 4
##Public Const MODBUSTCP_TABLE_INPUT_REGISTER = 3
##Public Const MODBUSTCP_TABLE_OUTPUT_COIL = 0
##Public Const MODBUSTCP_TABLE_INPUT_COIL = 1
##Public Const MODBUSTCP_TABLE_EXCEPTION_STATUS = 7
##
##Public Declare Function MBTInit Lib "MBT" () As Long
##Public Declare Function MBTExit Lib "MBT" () As Long
##Public Declare Function MBTConnect Lib "MBT" (ByVal szHostAddress As String, ByVal port As Integer, ByVal useTCPorUDP As Long, ByVal requestTimeout As Long, hSocket As Long) As Long
##Public Declare Function MBTDisconnect Lib "MBT" (ByVal hSocket As Long) As Long
##Public Declare Function MBTReadRegisters Lib "MBT" (ByVal hSocket As Long, ByVal tableType As Byte, ByVal dataStartAddress As Integer, ByVal numWords As Integer, pReadBuffer As Any, ByVal fpReadCompletedCallback As Long, ByVal callbackContext As Long) As Long
##Public Declare Function MBTReadCoils Lib "MBT" (ByVal hSocket As Long, ByVal tableType As Byte, ByVal dataStartAddress As Integer, ByVal numBits As Integer, pReadBuffer As Any, ByVal fpReadCompletedCallback As Long, ByVal callbackContext As Long) As Long
##Public Declare Function MBTReadExceptionStatus Lib "MBT" (ByVal hSocket As Long, pExceptionStatus As Byte, ByVal fpReadCompletedCallback As Long, ByVal callbackContext As Long) As Long
##Public Declare Function MBTWriteRegisters Lib "MBT" (ByVal hSocket As Long, ByVal dataStartAddress As Integer, ByVal numWords As Integer, pWriteBuffer As Any, ByVal fpWriteCompletedCallback As Long, ByVal callbackContext As Long) As Long
##Public Declare Function MBTWriteCoils Lib "MBT" (ByVal hSocket As Long, ByVal dataStartAddress As Integer, ByVal numBits As Integer, pWriteBuffer As Any, ByVal fpWriteCompletedCallback As Long, ByVal callbackContext As Long) As Long
##Public Declare Function MBTSwapWord Lib "MBT" (ByVal wData As Integer) As Integer
##Public Declare Function MBTSwapDWord Lib "MBT" (ByVal dwData As Long) As Long
##
##Private Socket As Long

2009年2月16日月曜日

ctypes(その２）の記事（code）の準備。近いうちに ctypes を使ったもう少しややこしい .dll の使い方の例を書きます。その .dll は、 MBT.ｄｌｌという Wago の PLC のインターフェース用の .dll です。その前にワゴの PLC がどういうものなのか説明します。Wago PLC および、その開発環境CodeSys（通信用の MBT.ｄｌｌも）は、残念ですがフリーではありません。

ネットワークの先に、I/O 機器を接続して、Python からそのデータを読み書き出来ると便利です。方法はいろいろありますが、その I/O 機器をマイコン＋ネットワーク等と始めるとシステムが出来るのが何ヶ月先になるか分かりません。また市場で安く、信頼性のあるものを買って済ませることができれば、ありがたいです。Wago のリモート I/O でそういった使い方ができました。産業用の Modbus というプロトコルを MBT.dll 経由で TCP/IP に乗せて使います。

問題は、ハードは比較的安いのですが、開発環境が高価です、残念です。ターゲット側の開発にも、それなりのスキル（ST言語等）が必要です。が、ネットワーク I/O システム全体を（マイコン＋TCP/IP 等で）発注して、アセンブリ言語ベースのマイコンネットワークシステムをフルスクラッチするよりは、ある程度の標準化（分割発注も）ができるので、資産の使い捨てにならないのが救いです。何より、これで監視・制御ソフトは Python で自分で作れます。

ネット I/O の親（CPU)は、カプラと呼ばれます、ネット無しでも制御プログラムや多少面倒な変換ぐらい組み込めます。それどころか本来、CPU単品で１ｍSec 毎の制御をすべて自前でこなせるぐらいの能力があります。このカプラに必要に応じて、I/O のモジュールを、レゴブロックの感覚で拡張します。

Wago ７５０シリーズのカプラ（CPU）は、ARMナンチャラ、OSは、リアルタイム組み込み Linux、これだけで何が出来るか大体想像できると思います。Web server、Mail、FTP、TCP/IPやりたい放題です。旧来のお客様のために、TCP/IP、UDP に加え Modbus I/F もあります、というか、こちらがメインです。

そこで、前出のMBT.ｄｌｌ Modbus over TCP/IP （.dll）の登場です。Modbus プロトコルを TCP/IP に乗せて、PCとやりとりします。Python にそういうモジュールがあればいいのですが、あるのかもしれませんが私にとって手軽ではないので、PC と Wago PLC 間の通信に、MBT.DLL を使います。

システム構築に必要な物

産業用、DC24V電源
PLC： Wago system 750-841 等 Ethernet カプラ（親）
I/O module：Wago system 750- シリーズ AI、AO、DI、DO 等　
ネットワーク用ケーブル、スイッチ等
WindowsPC （＋Python ＋ NIC)
PLC 開発用ソフトウェア：WAGO-IO-PRO32、WAGO-IO-PRO CAA等（Codesys）（有償）
MBT.DLL　（有償）

分かりやすく？するために昔の VxWorks system との雑な対応表を書きます、と

PC:PC：PC

Development Env:Tornado：CodeSys

DevLang：ｃ：ST or ladder

BSP：BSP（I do not know）：sometarget.exe（forgot!） and MBT.dll

Target Master：MVME-ｘｘｘ：Wago system750-xxx

Target Bus:VMEBackPlane：（Include with Wago system）

Target I/O：VME I/O Boardｓ： Wago I/O moduleｓ

Target OS：VxWorks：some embedded Linux

2009年2月14日土曜日

CSVファイルの読み書き（２）

標準CSVモジュールを使った、CSV ファイルの読み書き(その2)。以前の記事を書いた時は、標準の CSV モジュールの使い方が、よく理解できていませんでした。今回は、標準の CSV モジュールを使ったファイル IOです。

CSV ファイルの数値データをｌｉｓｔにします。以降のプログラムで

　List[０][０]

といった形でデータを呼び、処理が出来るようにします。

CSV モジュールのインポート
文字列データを数値（float）に変換する関数を準備。リスト、サンプルデータの初期化。
サンプルデータを、sample.csv というファイルに書き込みます。FW0。
sample.csv を開きます。FR0。文字列データを datastr のリストに、数値化したデータを datanum のリストに保存します。
読み出したデータのチェック。
変数 row に残っている文字列のリスト　を、1 行づつ 4 回書き込みます。FW1。
datastr の文字列のリスト　をファイルに書き込みます。FW2。
datanum の数値のリスト　をファイルに書き込みます。FW3。

２．のところで

def s2f(x): return float(x)

と関数を定義しているのは、

４．で文字列のリストを数値化する

datanum.append(map(s2f,row))

の

map()

を利用するには、処理が関数でないといけないからです。


## $Id$
## win32
## Python2.5
##  csv file io (for numeric data)

import csv

def s2f(x): return float(x)
datastr = []
datanum = []
datasample = [[1.0,2.0],[3.0,4.0]]

fw0 = open('sample.csv','wb')
writer0 = csv.writer(fw0)
writer0.writerows(datasample)
fw0.close()

fr0 = open('sample.csv', 'rb')
reader0 = csv.reader(fr0)
for row in reader0:
 datastr.append(row)
 datanum.append(map(s2f,row))
fr0.close()

print (reader0.line_num)
r = 1
c = 1
print ('string data [',r,'][',c,'] = ',datastr[r][c])
print ('numeric data [',r,'][',c,'] = ',datanum[r][c])

print(row) # data for row write test, form last row
fw1 = open('csvout1.csv','wb')
writer1 = csv.writer(fw1)
writer1.writerow(row)
writer1.writerow(row)
writer1.writerow(row)
writer1.writerow(row)
fw1.close()

fw2 = open('csvout2.csv','wb')
writer2 = csv.writer(fw2)
writer2.writerows(datanum)
fw2.close()

fw3 = open('csvout3.csv','wb')
writer3 = csv.writer(fw3)
writer3.writerows(datastr)
fw3.close()

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