【开源】C#上位机必备高效数据转换助手

一、前言

大家好!我是付工。

我们在进行上位机开发时,从设备端获取到的数据之后,需要进行一定的数据处理及转换,才能生成我们需要用的数据。

这其中就涉及到了各种数据类型之间的相关转换,很多非科班出身的电气工程师,经常会因为弄不清楚各种数据类型之间的转换关系,导致无法获取到自己想要的数据。

因此,我开源了一个数据转换库的项目,放在Gitee上,希望对大家有所帮助。

二、网络架构

整个数据转换库总共包含15个类,包含了各种常用各种数据类型之间的互相转换,每个转换类中的方法都增加了注释,使用起来会很方便。

/// <summary>
/// 根据起始地址和长度自定义截取字节数组
/// </summary>
/// <param name="data">字节数组</param>
/// <param name="start">开始字节</param> /// <param name="length">截取长度</param> /// <returns>字节数组</returns> [Description("根据起始地址和长度自定义截取字节数组")] public static byte[] GetByteArrayFromByteArray(byte[] data, int start, int length) { if (start < 0) throw new ArgumentException("开始索引不能为负数"); if (length <= 0) throw new ArgumentException("长度必须为正数"); if (data.Length < (start + length)) throw new ArgumentException("字节数组长度不够或开始索引太大"); byte[] result = new byte[length]; Array.Copy(data, start, result, 0, length); return result; } 

三、项目应用

在项目上进行应用,可以通过以下两种方式:

1、Nuget安装

通过Nuget包管理器中年搜索xbd.DataConvertLib,点击安装即可,如下所示:

2、Gitee下载

Gitee下载链接:

下载之后即包含完整源码,可以集成到项目中或将dll文件和xml文件添加到项目中。

四、使用方法

虽然转换库包含了不同的类,每个类中又包含了很多方法,但是不用担心,只要掌握了以下几个原则,使用起来会很简单。

原则一:首先要确定使用哪个类,类的命名是根据返回值来决定的,这个返回值就是你希望得到的类型。

  • 如果返回布尔值或布尔数组,使用BitLib。
  • 如果返回字节数组,使用ByteArrayLib。
  • 如果返回短整型或短整型数组,使用ShortLib。
  • 以此类推。

原则二:确定好类之后,接下来就是确定方法。

  • 绝大多数方法的命名是按照 Get...From... 来定义的
  • 要明确知道需要什么类型,有什么类型的数据

示例:我们希望从一个字节数组中,某个索引开始截取转换成一个浮点数。

我们希望得到一个浮点数,因此类名选择FloatLib。

我们有的是一个字节数组,因此方法名选择GetFloatFromByteArray。

在实际应用中,Visual Studio会有智能提示,我们只需要选择即可。

五、软件工具

大家下载的源码中,运行的界面是基于这个转换库开发的一个测试工具,主要是使用反射和特性来实现的。

这上面罗列了通信库的所有的类和每个类对应的方法,每个类和方法都有对应的注释,然后通过表格输入正确的数据,点击执行结果,即可得到对应的结果。

比如:我们想要将2.5浮点数转成一个字节数组,那么选择ByteArrayLib的GetByteArrayFromFloat方法,第一个参数填写2.5,第二个参数填写大小端,即可得到结果为[64,32,0,0]。

开源不易,希望大家多多支持。

原创作者: xbdedu 转载于: https://www.cnblogs.com/xbdedu/p/18663596
<think>好的,我现在需要帮一位刚毕业的计算机科学与技术专业的学生制定一份上位机学习路线,转向机械自动化行业。首先,我得理解上位机在这个领域的具体应用和要求。机械自动化中的上位机通常负责监控、控制设备,数据处理和用户交互,所以需要掌握工业通信协议、实时数据处理、界面开发等技能。 用户是计算机背景,可能已经有编程基础,比如C/C++、Python,但对机械自动化可能不太熟悉。需要补充的知识可能包括自动控制原理、PLC通信、工业总线协议等。同时,上位机开发常用的工具和框架,比如C#的WinForms或WPF,Python的PyQt,以及数据库和网络通信的知识。 接下来,我得规划一个合理的学习路线,分阶段进行。第一阶段可能需要打基础,包括编程语言巩固、自动控制基础。第二阶段学习通信协议和工业接口,比如Modbus、OPC UA。第三阶段是上位机开发框架和工具,比如C#或Python的GUI开发。第四阶段深入学习数据管理和实时处理,比如数据库和实时操作系统。第五阶段项目实战,积累经验。最后持续学习新技术,比如工业物联网和边缘计算。 需要确保每个阶段有明确的学习目标和资源推荐,比如书籍、在线课程、开源项目。还要考虑实践的重要性,建议做实际项目或参与开源项目。可能还需要考取相关认证,比如西门子或罗克韦尔的认证,提升就业竞争力。 在整理这些内容时,要注意用户是刚毕业的学生,所以路线要高效,避免冗余。同时结合计算机专业的已有知识,比如编程,补充机械自动化的特定技能。可能还需要提醒用户关注行业动态,参与社区,建立人脉。 最后,检查学习路线是否逻辑清晰,步骤合理,资源是否可靠,是否有实践环节,以及是否覆盖了必要的知识点,比如通信协议、GUI开发、数据处理等。确保建议的可行性和全面性,帮助用户顺利过渡到机械自动化行业的上位机开发岗位。</think>以下是为您量身定制的上位机开发学习路线(分6个阶段,约6-8个月可达到就业水平): --- ### **第一阶段:基础能力建设(1-2个月)** 1. **工业控制基础** - 学习PLC基础原理(推荐《PLC原理与应用》) - 掌握二进制/十六进制转换、工业信号类型(4-20mA、0-10V) - 理解PID控制算法,可通过MATLAB/Simulink仿真验证 2. **编程语言强化** - C#/.NET Core重点突破(WPF+WinForm双路线) - Python自动化脚本开发(OpenCV+PyAutoGUI实战) - 补充C/C++在嵌入式通信中的应用 3. **数学基础** - 矩阵运算在运动控制中的应用 - 傅里叶变换在信号处理中的实现 - 最小二乘法在数据拟合中的实践 --- ### **第二阶段:工业通信协议(1个月)** 1. **重点协议** - Modbus TCP/RTU(使用NModbus库实战) - OPC UA(使用UA Expert工具+Open62541源码分析) - PROFINET协议栈开发(Sniffer抓包分析) 2. **通信优化** - 时间戳同步技术(IEEE1588实现) - 环形缓冲区设计 - 多线程安全队列开发 --- ### **第三阶段:工业软件开发(2个月)** 1. **开发框架** - WPF进阶(MVVM模式+Prism框架) - 工业HMI开发(西门子WinCC/倍福TwinCAT HMI) - 跨平台方案(AvaloniaUI) 2. **核心功能实现** ```csharp // 实时数据采集示例 public class DataCollector { private CancellationTokenSource _cts; public void Start() { _cts = new CancellationTokenSource(); Task.Run(() => { while (!_cts.IsCancellationRequested) { var data = PLC.ReadDWord(0x1000); DataBuffer.Enqueue(DateTime.Now, data); Thread.Sleep(10); // 1ms级精度需用高精度定时器 } }, _cts.Token); } } ``` --- ### **第四阶段:系统集成(1个月)** 1. **数据库开发** - 时序数据库:InfluxDB+Telegraf+Grafana监控系统搭建 - SQL Server历史数据管理(索引优化) 2. **机器视觉集成** - Halcon/OpenCV图像处理 - 相机SDK集成(Basler/海康) 3. **安全机制** - 权限管理系统开发(RBAC模型) - 数据加密传输(TLS1.3+AES256) --- ### **第五阶段:项目实战(1-2个月)** 1. **典型项目** - 智能仓储WCS系统开发 - 数控机床监控平台 - 包装线MES系统对接 2. **性能优化** - 内存泄漏检测(dotMemory) - 实时性保障(Windows QoS配置) - 高可用设计(双机热备) --- ### **第六阶段:持续提升** 1. **认证考试** - 西门子SCE认证 - 罗克韦尔CCP认证 2. **前沿技术** - 工业数字孪生开发 - 5G+TSN网络应用 - AI缺陷检测系统 --- ### **学习资源推荐** 1. 硬件实验平台:树莓派+Modbus传感器套件(约¥500) 2. 在线课程:Udemy《Advanced C# for Industrial Automation》 3. 开源项目:OPC Foundation官方示例库 4. 开发工具:Visual Studio 2022(C#扩展包必备) 建议同步关注中国工控网、中华工控网等行业平台,参加上海工博会等专业展会,建立行业人脉。上位机工程师平均薪资范围:一线城市15-25K/月,具有3年经验可达30K+。
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