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前 言
学员朋友您好,首先感谢您参加新阁教育工控上位机的学习!
本课程是专为 PLC 或相关的电气工程师量身定制的内容。从最基础的 C#编程开始学习,经过非常
优秀的面向对象编程思想和方法的学习,最后帮助大家熟练运用这门优秀的开发语言,当您过了开发
语言的关卡后,将会继续学习上位机各种通信技术、协议和技巧,最后通过完整的各种项目实战练习
得到很好的巩固,从而达到一个优秀的高级上位机工程师。
课程从设计到发布我们全体老师都经过了精心的教研,工控上位机 VIP 系统学习班从 2015 年开
始推出,后经过改版升级,到 2018 年已经形成非常完善的课程体系,又经过最近两年老师们针对市
场需求的挖掘和新技术的运用,并结合学员新的学习需求,持续对课程内容进行更新和优化,到了
2020 年底,我们新的版本又将面世了。同时为了让大家能够在最短的时间内达到最好的学习效果,我
们也是在不断的完善服务,这次应更多学员的要求,新阁教育团队老师们经过几个月的筹划和努力,
终于完成了.NET 工控上位机 VIP 系列课程教材的编写,希望教材的出现能够让更多学员从中收益。在
这里也感谢很多学员在学习中曾经对我们提供的宝贵建议,所以,本次教材的编写也是融合了很多学
员的诉求。但是毕竟时间有限,还希望大家在使用中,发现问题及时与我们沟通,以便后面改版中不
断完善。
更多技术内容和所需开发各种软件,请关注我们的官方微信公众号下载:dotNet 工控上位机
课程在线视频及直播网址:xiketang.ke.qq.com
主 编:常慧勇
副主编:付加劲
2021 年 3 月
目 录
第 01 章 上位机开发环境之 VS 使用和.NET 平台基础 .................................................... 3
1.1 Visual Studio 开发环境 ................................................................................................................. 3
1.2 开始第一个 C#程序的编写 ................................................................................................................ 3
1.3 理解和正确使用解决方案 ................................................................................................................. 5
1.4 Debug 和 Release 的区别 .................................................................................................................. 7
1.5 项目生成过程分析............................................................................................................................. 7
1.6 托管代码与公共语言运行时 CLR ...................................................................................................... 8
第 02 章 命名空间和类、数据类型、变量和代码规范 ................................................. 12
2.1 命名空间的重要作用 ....................................................................................................................... 12
2.2 类的组成和使用分析 ....................................................................................................................... 15
2.3 C#的数据类型和变量 ....................................................................................................................... 17
2.4 程序注释和 MSDN 帮助文档 ............................................................................................................. 21
第 03 章 控制台输入输出、各种常用运算符的使用 ..................................................... 23
3.1 控制台的基本使用........................................................................................................................... 23
3.2 赋值运算符和算数运算符 ............................................................................................................... 24
3.3 比较运算符 ...................................................................................................................................... 26
3.4 本阶段练习 ...................................................................................................................................... 26
第 04 章 数据类型转换常用方法使用、比较和选择 ..................................................... 27
4.1 数值类型之间的自动转换 ............................................................................................................... 27
4.2 数值类型之间的强制转换 ............................................................................................................... 27
4.3 字符串到值类型的强制转换 ........................................................................................................... 28
4.4 强制类型转换之万能转换器 ........................................................................................................... 29
第 05 章 程序逻辑 if 选择和分支结构 switch ............................................................. 30
5.1 if 条件选择与逻辑运算符 .............................................................................................................. 30
5.2 多条件选择 else-if 与选择嵌套 ................................................................................................... 33
5.3 switch 分支结构的使用 .................................................................................................................. 35
第 06 章 程序逻辑中的三大循环结构 .......................................................................... 36
6.1 for 循环的使用................................................................................................................................ 36
【新阁教育】 Visual C# .NET 工控上位机开发系列 【版权所有,侵权必究】 公众号:dotNet 工控上位机
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6.2 while 循环的使用............................................................................................................................ 37
6.3 do while 循环的使用...................................................................................................................... 38
第 07 章 字符串 string 详解和高效 StringBuilder 类 ............................................... 40
7.1 string 字符串的常用方法 .............................................................................................................. 40
7.2 StringBuilder 字符串的高效处理 ................................................................................................ 42
第 08 章 数组使用、foreach 循环和变量类型研究 ...................................................... 44
8.1 数组 Array 的使用........................................................................................................................... 44
8.2 使用 for 和 foreach 遍历数组 ....................................................................................................... 45
8.3 string 字符串的分割、连接和替换 ................................................................................................ 46
8.4 值类型与引用类型的区别和原理 ..................................................................................................... 47
8.5 .NET 底层类和 C#关键字 ................................................................................................................. 49
第 09 章 const 常量、enum 枚举和程序调试 ............................................................... 50
9.1 const 常量的使用............................................................................................................................ 50
9.2 enum 枚举的使用.............................................................................................................................. 50
9.3 debug 程序调试各种技巧 ................................................................................................................ 51
第 10 章 类与对象、字段与属性带你走进面向对象编程 .............................................. 54
10.1 类与对象正确的理解..................................................................................................................... 54
10.2 类的基本规范和对象使用 ............................................................................................................. 56
10.3 走出字段使用的误区..................................................................................................................... 59
10.4 对象属性的正确使用..................................................................................................................... 61
10.5 对象属性中的对象类型 ................................................................................................................. 68
第 11 章 对象的构造方法与实例方法 .......................................................................... 70
11.1 对象的构造方法............................................................................................................................. 70
11.2 对象的实例方法............................................................................................................................... 74
11.3 垃圾回收机制 GC............................................................................................................................ 77
11.4 类的静态方法及其对比实例方法 ................................................................................................. 79
第 12 章 面向对象的容器之集合使用和封装特性 ........................................................ 81
12.1 泛型集合 List<T>应用 .................................................................................................................. 81
12.2 泛型字典集合 Dictionary<k,v>应用 .......................................................................................... 85
12.3 面向对象编程的封装特性 ............................................................................................................. 87
第 13 章 上位机客户端开发事件机制与程序宏观运行原理 ........................................... 89
13.1 Windows 程序创建和类文件 .......................................................................................................... 89
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13.2 Windows 程序的事件驱动机制 ...................................................................................................... 94
13.3 事件机制优化与相关技巧 ........................................................................................................... 101
13.4 窗体对象的创建和两种显示模式 ............................................................................................... 104
第 14 章 上位机客户端 UI 和控件综合实战 ............................................................... 107
14.1 常用控件和 UI 的综合设计 ......................................................................................................... 107
14.2 下拉框的动态绑定和文件对话框的使用 ................................................................................... 114
14.3 DataGridView 与 List<T>配合实现数据动态展示 ................................................................... 116
14.4 窗体关闭事件的安全处理和消息框的使用 ............................................................................... 119
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第 01 章 上位机开发环境之 VS 使用和.NET 平台基础
首先恭喜各位朋友们打开这本书,因为从现在开始您就开启了一个新领域学习—工控上位机。在
工业自动化日新月异的今天,如果一个 PLC 或电气相关的工程师不懂上位机开发,就好比在战争中你
只有步兵,没有其他兵种一样的道理,很容易受到其他方面的打击。而在自动化领域技术人才的竞争
中,这种打击就是面临提升、就业、发展等来自三个方向的多重压力。作为一个求上进、求发展的技
术人来说是不愿意看到的。不过很荣幸,常老师的团队和大家相识,相信在后面的学习中,你会喜欢
上工控上位机开发,并且在这个领域中不断的深入下去,找到自己新的方向。
1.1 Visual Studio 开发环境
工欲善其事必先利其器,做上位机开发目前主要的利器就是世界级的开发工具 Visual Studio(以
后我们简称为 VS)。 随着 VS 版本的不断升级,对我们开发者使用的计算机硬件也不断提升,在这里我
给大家建议的软硬件如下:
1、硬件环境:i5CPU(建议 4 核 4 线程或以上,新机器 6 核以上最好)+ 8G 内存(有条件的 16G)
+ 至少 200G 系统固态硬盘,电脑时间不要超过 4 年最好。如果是笔记本 CPU 至少 i7,否则运行会慢。
2、操作系统:建议 win10,如果是 win7 需要 64 位。并且不管是哪个操作系统,如果操作系统时
间太长,比如两年以上了都没有重新做过或更新,可能面临 VS 等软件无法安装的情况。
3、编程语言软件:首先要安装的就是 VS2019,如果有新的版本,请按照新阁教育官方的建议安
装,不要随便自己装,如果已经安装过其他低版本,可以保留同时安装 2019 即可,不要轻易删除其
他版本,否则会面临再次安装不上的情况。安装好 VS 之后,我们就可以安装 SQLServer 数据库了,
数据库的版本,我们在工控上位机领域要求不高,也不建议大家安装高版本,因为版本越高,对客户
机要求越高,将来部署的时候安装出错的概率也更高。当然,后面我们还要学习其他的数据库,到时
候大家学习的时候再安装就可以了。不用提前安装很多。具体安装过程,请参考我们给的专门的安装
文档,如有任何问题,请在 VIP 群里面给您解答。
4、上位机工具软件:串口助手、Modbus 系列等这些软件非常多,我们在公众号中,全部给大家
做了整理,需要的时候,请按照老师的建议,从公众号下载安装即可。
1.2 开始第一个 C#程序的编写
打开 VS 开发工具,选择“创建新项目”→控制台程序,注意不要选错,一定要选“.NET Framework”
这个平台的。如下所示:
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