WAREAMS/warewms-hard/src/main/java/com/ruoyi/hard/modbus/tcp/ChargingMachineClient.java

package com.ruoyi.hard.modbus.tcp;

import com.jwk.spring.boot.autoconfigure.ModbusTcpMasterTemplate;
import com.jwk.spring.boot.modbus4j.ModbusMasterUtil;
import com.serotonin.modbus4j.msg.ReadResponse;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.stereotype.Service;

import javax.annotation.PostConstruct;
import java.util.Arrays;
import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;

import static com.ruoyi.hard.modbus.tcp.ChargingMachineClient.CHARGER_ADDRESS_MEANING.*;


/**
 * 充电机
 *
 * @author JWK
 * @version 1.0
 * @date 2022/9/9 15:03
 */
@Slf4j
@Service
public class ChargingMachineClient {

    /**
     * 充电机（三向车）
     */
    @Autowired(required = false)
    @Qualifier("modbusTcpMasterTemplateFourth")
    private ModbusTcpMasterTemplate modbusTcpMasterTemplateFourth;

    /**
     * 充电机（迷你堆垛）
     */
    @Autowired(required = false)
    @Qualifier("modbusTcpMasterTemplateFifth")
    private ModbusTcpMasterTemplate modbusTcpMasterTemplateFifth;

    private Map<String, ModbusTcpMasterTemplate> tcpMasterTemplateMap;

    @PostConstruct
    public void initMap() {
        tcpMasterTemplateMap = new HashMap<>();
        tcpMasterTemplateMap.put(MACHINE_NO.A.name(), modbusTcpMasterTemplateFourth);
        tcpMasterTemplateMap.put(MACHINE_NO.B.name(), modbusTcpMasterTemplateFifth);
    }

    public ModbusMasterUtil getModbusMasterUtil(MACHINE_NO machineNo) {
        return tcpMasterTemplateMap.get(machineNo.name()).getModbusMasterUtil();
    }

    /**
     * 机器编号
     */
    public enum MACHINE_NO {
        A("1",1),
        B("2",2);

        private String value;
        private int no;

        MACHINE_NO(String value,Integer no) {
            this.value = value;
            this.no = no;
        }

        public String getValue() {
            return value;
        }
        public int getNo() {
            return no;
        }

        /**
         * 根据值获得枚举类型 switch
         *
         * @param value
         * @return
         */
        public static MACHINE_NO getByValue(String value) {
            for (MACHINE_NO code : values()) {
                if (code.getValue().equals(value)) {
                    return code;
                }
            }
            return null;
        }
        /**
         * 根据值获得枚举类型 switch
         *
         * @param no
         * @return
         */
        public static MACHINE_NO getByNo(int no) {
            for (MACHINE_NO code : values()) {
                if (code.getNo() == no) {
                    return code;
                }
            }
            return null;
        }
    }

    /**
     * 充电机操作
     *
     * @param operation
     * @return
     */
    public boolean operation(CHARGER_ADDRESS_MEANING operation, MACHINE_NO con) {
        switch (operation) {
            // 启动
            case START:
                return start(con);
            // 停止
            case STOP:
                return stop(con);
            // 放电
            case DISCHARGE:
                return discharge(con);
            default:
                break;
        }
        return false;
    }

    /**
     * 获取状态类型和状态对应关系表
     *
     * @return
     */
    public Map<CHARGER_STATUS, Boolean> getStatusMapping(MACHINE_NO con) {
        return ChargingMachineClient.CHARGER_STATUS.getMapping(getStatus(con));
    }

    /**
     * 获取状态描述和状态对应关系表
     *
     * @return
     */
    public Map<String, Boolean> getStatusNameMapping(MACHINE_NO con) {
        return ChargingMachineClient.CHARGER_STATUS.getNameMapping(getStatus(con));
    }

    /**
     * 获取充电机状态
     * 第4个字节（状态代码） 第5个字节（故障代码） 第6个字节（各种状态，有些功能需要硬件支持）
     * 返回3个字节 24位
     * 假设3个字节为：00000110 00000101 00000100
     * 则最终返回的数组：[0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0]
     */
    public boolean[] getStatus(MACHINE_NO con) {
        ModbusMasterUtil modbusMasterUtil = getModbusMasterUtil(con);
        ReadResponse read = modbusMasterUtil.readCoils(1, CHARGER_STATUS.getOffset(), CHARGER_STATUS.getCommand());
        if (read == null || read.getBooleanData() == null) {
            log.error("获取充电机状态为空！");
            return null;
        }
        if (read.getBooleanData().length != 24) {
            log.error("获取充电机状态错误，不足24位：" + Arrays.toString(read.getBooleanData()));
            return null;
        }
        return read.getBooleanData();
    }

    /**
     * 启动充电机
     *
     * @return
     */
    private boolean start(MACHINE_NO con) {
        ModbusMasterUtil modbusMasterUtil = getModbusMasterUtil(con);
        return modbusMasterUtil.writeCoil(1, START.getOffset(), START.getCommand());
    }

    /**
     * 停止充电机
     *
     * @return
     */
    private boolean stop(MACHINE_NO con) {
        ModbusMasterUtil modbusMasterUtil = getModbusMasterUtil(con);
        return modbusMasterUtil.writeCoil(1, STOP.getOffset(), STOP.getCommand());
    }

    /**
     * 充电机放电
     *
     * @return
     */
    private boolean discharge(MACHINE_NO con) {
        ModbusMasterUtil modbusMasterUtil = getModbusMasterUtil(con);
        return modbusMasterUtil.writeCoil(1, DISCHARGE.getOffset(), DISCHARGE.getCommand());
    }

    /**
     * 功能码
     */
    public enum FUNCTION_CODE {
        /***
         * 读线圈寄存器
         */
        READ_01H(0x01),
        /***
         * 读保持寄存器
         */
        READ_03H(0x03),
        /***
         * 写单个线圈寄存器
         */
        WRITE_05H(0x05),
        /***
         * 写单个保持寄存器
         */
        WRITE_06H(0x06);

        private Integer value;

        FUNCTION_CODE(Integer value) {
            this.value = value;
        }

        public Integer getValue() {
            return value;
        }
    }

    /**
     * 充电机ModBus地址码
     */
    public enum CHARGER_ADDRESS_MEANING {
        /***
         * 启动充电机
         */
        START(FUNCTION_CODE.WRITE_05H, 0x0007, 0, 0x0007, 0XFF00),
        /***
         * 停止充电机
         */
        STOP(FUNCTION_CODE.WRITE_05H, 0x0007, 0, 0x0007, 0X0000),
        /**
         * 充电机放电
         */
        DISCHARGE(FUNCTION_CODE.WRITE_05H, 0x0008, 0, 0x0008, 0xFF00),
        /**
         * 充电机状态
         */
        CHARGER_STATUS(FUNCTION_CODE.READ_01H, 0x0040, 24, 0x0040, 0X0018),
        /**
         * 读取电压（/100）
         */
        READ_VOLTAGE(FUNCTION_CODE.READ_03H, 0x0065, 1, 0x0065, 0X0001),
        /**
         * 读取电流（/100）
         */
        READ_CURRENT(FUNCTION_CODE.READ_03H, 0x0066, 1, 0x0066, 0X0001),
        /**
         * 读取当前容量（/100）
         */
        READ_CAPACITY(FUNCTION_CODE.READ_03H, 0x0067, 1, 0x0067, 0X0001),
        /**
         * 时
         */
        HOURS(FUNCTION_CODE.READ_03H, 0x0068, 1, 0x0068, 0X0001),
        /**
         * 钟
         */
        MINUTES(FUNCTION_CODE.READ_03H, 0x0069, 1, 0x0069, 0X0001),
        /**
         * 秒
         */
        SECONDS(FUNCTION_CODE.READ_03H, 0x006A, 1, 0x006A, 0X0001),
        /**
         * 设置电压29.00V
         */
        SET_VOLTAGE(FUNCTION_CODE.WRITE_06H, 0x0090, 0, 0x0090, 0X0B54),
        /**
         * 设置电流29.00A
         */
        SET_CURRENT(FUNCTION_CODE.WRITE_06H, 0x0091, 0, 0x0091, 0X0B54),
        /**
         * 离线
         */
        SET_OFFLINE(FUNCTION_CODE.WRITE_06H, 0x0092, 0, 0x0092, 0X000),
        /**
         * 自动
         */
        SET_AUTO(FUNCTION_CODE.WRITE_06H, 0x0092, 0, 0x0092, 0X001),
        /**
         * 在线
         */
        SET_ONLINE(FUNCTION_CODE.WRITE_06H, 0x0092, 0, 0x0092, 0X002);

        /**
         * 功能码
         */
        private FUNCTION_CODE functionCode;

        /**
         * 读取和写入的开始偏移量
         */
        private int offset;

        /**
         * 长度 10进制
         */
        private int length;

        /**
         * PLC地址
         */
        private int address;

        /**
         * 命令
         */
        private int command;

        CHARGER_ADDRESS_MEANING(FUNCTION_CODE functionCode, int offset, int length, int address, int command) {
            this.functionCode = functionCode;
            this.offset = offset;
            this.length = length;
            this.address = address;
            this.command = command;
        }

        public FUNCTION_CODE getFunctionCode() {
            return functionCode;
        }

        public int getOffset() {
            return offset;
        }

        public int getLength() {
            return length;
        }

        public int getAddress() {
            return address;
        }

        public int getCommand() {
            return command;
        }
    }

    /**
     * 充电机状态：
     * 第4个字节（状态代码） 第5个字节（故障代码） 第6个字节（各种状态，有些功能需要硬件支持）
     * 假设：第4个字节[00000110] 第5个字节[00000101] 第6个[00000100]
     * 放在同一个数组中表示：[0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0]
     */
    public enum CHARGER_STATUS {

        // 4bit
        BIT_04_0("待机", 0),
        BIT_04_1("故障", 1),
        BIT_04_2("进行", 2),
        BIT_04_3("完成", 3),
        BIT_04_4("离线", 4),
        BIT_04_5("在线", 5),
        BIT_04_6("空", 6),
        BIT_04_7("空", 7),

        // 5bit
        BIT_05_0("总故障", 8),
        BIT_05_1("过流", 9),
        BIT_05_2("过压", 10),
        BIT_05_3("短路", 11),
        BIT_05_4("电池未接", 12),
        BIT_05_5("电池反接", 13),
        BIT_05_6("模块通信故障", 14),
        BIT_05_7("Can通信超时", 15),

        // 6bit
        BIT_06_0("归位", 16),
        BIT_06_1("正在伸出", 17),
        BIT_06_2("正在退回", 18),
        BIT_06_3("伸出充电", 19),
        BIT_06_4("伸出到底", 20),
        BIT_06_5("伸缩故障", 21),
        BIT_06_6("压紧", 22),
        BIT_06_7("红外到位", 23);

        /**
         * 判断某位是否为true
         *
         * @param booleans
         * @return
         */
        public boolean isTrue(boolean[] booleans) {
            return booleans[this.getIndex()];
        }

        /**
         * 获取枚举类型和状态对应关系表
         *
         * @param booleans
         * @return
         */
        public static Map<CHARGER_STATUS, Boolean> getMapping(boolean[] booleans) {
            if (booleans == null) {
                return null;
            }
            Map<CHARGER_STATUS, Boolean> map = new LinkedHashMap<>();
            for (CHARGER_STATUS value : values()) {
                map.put(value, value.isTrue(booleans));
            }
            return map;
        }

        /**
         * 获取描述和状态对应关系表
         *
         * @param booleans
         * @return
         */
        public static Map<String, Boolean> getNameMapping(boolean[] booleans) {
            if (booleans == null) {
                return null;
            }
            Map<String, Boolean> map = new LinkedHashMap<>();
            Map<CHARGER_STATUS, Boolean> mapping = getMapping(booleans);
            mapping.forEach((k, v) -> map.put(k.getDescription(), v));
            mapping.remove(BIT_04_6.getDescription());
            return map;
        }

        /**
         * 状态描述
         */
        private String description;
        /**
         * 在数组中下标
         */
        private int index;

        CHARGER_STATUS(String description, int index) {
            this.description = description;
            this.index = index;
        }

        public String getDescription() {
            return description;
        }

        public int getIndex() {
            return index;
        }
    }

}