Mitsubishi MELSEC과 이미지 디스플레이: 기본 통신 구현 가이드

이번 포스팅에선 Mitsubishi MELSEC PLC와 통신하여 이미지를 디스플레이하는 아주 기본적인 코드를 기반으로, 프로젝트의 의도와 구현 과정을 설명드리겠습니다. 

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프로젝트 소개

목표

Mitsubishi MELSEC PLC와 TCP/IP 통신을 통해 데이터를 주고받고, 이를 기반으로 이미지를 화면에 디스플레이하는 간단한 애플리케이션입니다. 이 프로젝트는 MELSEC 통신의 기본적인 원리를 이해하고, 데이터 교환을 활용해 간단한 시각화를 구현하는 데 중점을 둡니다.

활용 사례

• 산업 설비 상태 모니터링: 공장 설비에서 발생하는 데이터를 PLC로 수집하고, 이를 이미지로 시각화하여 사용자에게 직관적으로 전달.
• 초기 학습 프로젝트: MELSEC 통신 및 데이터 시각화의 기본 개념을 익히기에 적합.

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주요 기술과 도구

1️⃣ C# 프로그래밍 언어

• TCP/IP 통신 구현 및 데이터 처리에 활용.
• 이미지 디스플레이를 위한 UI 개발.

2️⃣ Mitsubishi MELSEC PLC

• 공장 설비 데이터를 수집하고, TCP/IP를 통해 데이터를 전송.

3️⃣ TCP/IP 통신

• 네트워크를 통해 PLC와 애플리케이션 간 데이터를 주고받는 표준 프로토콜.

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코드 구조와 설명

1. TCP/IP 통신 설정

TCP/IP 통신은 MELSEC PLC와 애플리케이션 간의 데이터 전송을 위한 핵심입니다. 아래 코드는 C#에서 TCP/IP 클라이언트를 설정하는 기본적인 예제입니다.

 

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

public class MelsecCommunicator
{
    private TcpClient client;
    private NetworkStream stream;

    public void Connect(string ip, int port)
    {
        client = new TcpClient(ip, port);
        stream = client.GetStream();
        Console.WriteLine("Connected to MELSEC PLC");
    }

    public void SendMessage(string message)
    {
        byte[] data = Encoding.ASCII.GetBytes(message);
        stream.Write(data, 0, data.Length);
        Console.WriteLine($"Sent: {message}");
    }

    public string ReceiveMessage()
    {
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int bytesRead = stream.Read(buffer, 0, buffer.Length);
        string response = Encoding.ASCII.GetString(buffer, 0, bytesRead);
        Console.WriteLine($"Received: {response}");
        return response;
    }

    public void Disconnect()
    {
        stream.Close();
        client.Close();
        Console.WriteLine("Disconnected from MELSEC PLC");
    }
}

• Connect(): PLC와 TCP/IP 연결을 설정.
• SendMessage(): PLC에 데이터를 전송.
• ReceiveMessage(): PLC로부터 데이터를 수신.
• Disconnect(): 연결 종료.

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2. 이미지 디스플레이 로직

PLC로부터 수신한 데이터를 기반으로 이미지를 화면에 디스플레이합니다. 아래 코드는 데이터에 따라 이미지의 경로를 설정하고 이를 화면에 출력하는 로직을 보여줍니다.

using System;
using System.Windows.Forms;

public class ImageDisplayer
{
    private PictureBox pictureBox;

    public ImageDisplayer(PictureBox pictureBox)
    {
        this.pictureBox = pictureBox;
    }

    public void UpdateImage(string data)
    {
        string imagePath = GetImagePath(data);
        pictureBox.ImageLocation = imagePath;
        Console.WriteLine($"Image updated to: {imagePath}");
    }

    private string GetImagePath(string data)
    {
        // 데이터에 따라 이미지 경로를 설정
        return data switch
        {
            "1" => "path/to/image1.jpg",
            "2" => "path/to/image2.jpg",
            _ => "path/to/default.jpg",
        };
    }
}

• UpdateImage(): PLC로부터 받은 데이터를 기반으로 이미지를 업데이트.
• GetImagePath(): 데이터 값에 따라 이미지를 선택.

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3. 통합 애플리케이션

위에서 작성한 통신 클래스와 이미지 디스플레이 클래스를 통합해, PLC와 통신하고 이미지를 갱신하는 전체 애플리케이션을 구현합니다.

using System;
using System.Windows.Forms;

public class MainForm : Form
{
    private MelsecCommunicator communicator;
    private ImageDisplayer imageDisplayer;
    private Timer updateTimer;

    public MainForm()
    {
        communicator = new MelsecCommunicator();
        communicator.Connect("192.168.0.100", 5000);

        PictureBox pictureBox = new PictureBox { Dock = DockStyle.Fill };
        Controls.Add(pictureBox);

        imageDisplayer = new ImageDisplayer(pictureBox);

        updateTimer = new Timer { Interval = 1000 }; // 1초마다 업데이트
        updateTimer.Tick += (sender, e) =>
        {
            string data = communicator.ReceiveMessage();
            imageDisplayer.UpdateImage(data);
        };
        updateTimer.Start();
    }

    protected override void OnFormClosed(FormClosedEventArgs e)
    {
        base.OnFormClosed(e);
        updateTimer.Stop();
        communicator.Disconnect();
    }

    [STAThread]
    public static void Main()
    {
        Application.EnableVisualStyles();
        Application.Run(new MainForm());
    }
}

• MelsecCommunicator: PLC와의 TCP/IP 통신 담당.
• ImageDisplayer: 데이터를 기반으로 이미지 업데이트.
• Timer: 주기적으로 데이터를 수신하고 이미지를 갱신.

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주요 학습 포인트

1. TCP/IP 통신의 기본 원리
   PLC와 애플리케이션 간 통신을 설정하는 과정에서, 클라이언트-서버 모델과 데이터 패킷 전송 방식을 이해하게 됩니다.
2. 데이터 기반 UI 설계
   PLC 데이터를 기반으로 사용자가 쉽게 이해할 수 있는 시각적 정보를 제공하는 방법을 익힐 수 있습니다.
3. 실시간 데이터 처리
   타이머를 활용해 실시간으로 데이터를 갱신하고, 이에 따라 UI를 업데이트하는 로직을 설계합니다.

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프로젝트 확장 아이디어

1. 다양한 데이터 시각화
   • 이미지를 넘어서 그래프나 차트를 추가해 더 풍부한 정보를 제공.
   • 예: 설비 가동률, 온도 변화 그래프.
2. 양방향 통신 구현
   • PLC로부터 데이터를 수신하는 것뿐 아니라, 사용자가 명령을 전송해 설비를 제어할 수 있도록 기능 확장.
3. 클라우드 통합
   • 수집된 데이터를 클라우드로 전송해, 원격에서 상태를 모니터링하고 제어 가능하게 설계.

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https://github.com/siilver94/Communicate-With-Melsec-To-Show-Image

GitHub - siilver94/Communicate-With-Melsec-To-Show-Image