C# 开发技巧创建强大的 Windows 服务程序

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2025年3月29日 20:56 本文热度 25

前言

在实际工作中，我们常常需要开发运行在后台、无需用户交互的应用程序。例如，定时读取西门子PLC的数据并保存到数据库中。为了实现这一目标，我们可以选择使用C#创建一个Windows服务。

在本篇文章中，将介绍如何基于C#创建一个Windows服务，并实现对西门子PLC的定时读取和保存功能，希望这篇文章能为大家提供有价值的参考。

Windows 服务说明

Windows 服务是一种特殊类型的应用程序，能够在系统启动时自动运行，并且无需用户登录即可执行。

它非常适合用于需要在后台持续运行的任务，尤其是在无人值守环境中。

适用场景

1、持续运行的任务

日志采集：定时收集系统或应用程序的日志数据。

网络代理：作为中间层处理网络请求和响应。

数据同步：定期同步不同系统之间的数据。

2、系统后台维护

自动更新：定时检查并安装系统或应用程序的更新。

性能监控：实时监控系统的性能指标（如CPU、内存使用率等）。

备份任务：定时执行数据备份操作。

3、无人值守环境中的任务

定时任务调度：在特定时间点执行预定义的任务。

设备监控：监控硬件设备的状态并进行相应处理（如读取PLC数据）。

核心特性

1、通过服务控制管理器（SCM）管理

SCM 是 Windows 操作系统中用于管理服务的一个组件。通过 SCM，可以方便地安装、启动、停止、暂停和删除服务。

2、与用户登录状态无关

Windows 服务可以在没有任何用户登录的情况下运行。这意味着即使没有用户活动，服务也可以在后台持续工作。

3、支持系统启动时自动运行

可以配置服务在系统启动时自动运行，确保关键任务始终处于激活状态。这对于需要高可用性的应用尤其重要。

4、灵活的权限设置

Windows 服务可以配置不同的权限级别，允许它们访问特定的系统资源或执行特定的操作。例如，某些服务可能需要管理员权限才能正常运行。

5、事件日志记录

Windows 服务可以将运行时的信息记录到系统事件日志中，便于后续的故障排查和审计。

6、多实例支持

在某些情况下，可以运行多个相同的服务实例，每个实例处理不同的任务或数据集。

开发与部署

开发工具：通常使用 C# 或其他 .NET 语言通过 Visual Studio 进行开发。

安装包：可以通过安装脚本或工具（如 sc.exe 命令行工具或第三方工具如 NSSM）来创建和管理服务。

调试与测试：可以使用 Visual Studio 的调试功能或专用的调试工具来测试服务的行为。

Windows服务创建

1、创建一个新项目，项目模板选择Windows服务(.Net Framework)：

2、项目名称为WindowsServiceDemo，项目创建完成后如下：

3、修改服务名称为SiemensPLCService：

4、在设计界面的空白处，右击弹窗中，选择添加安装程序：

5、点击添加安装程序之后，会自动添加一个ProjectInstaller界面，里面有两个组件，分别是serviceProcessInstaller和serviceInstaller。

6、选择serviceInstaller，在右侧的属性进行设置，主要可以设置以下属性：

ServiceName:服务名称
Description:服务描述
StartType：启动类型

7、接着选择ProjectInstaller进行设置，主要设置Account，指示用来运行此服务的账户类型，可以设置为LocalSystem。

8、设置完成之后，切换到SiemensPLCService这个类，点击切换到代码视图，我们可以看到后台有一些自动生成的代码：

我们可以在OnStart和OnStop里写一些代码逻辑。

9、写了一个简单的逻辑，就是每次服务启动或停止都会向指定的文件中写入一串信息。

private Plc siemens;
private CancellationTokenSource cts;
protected override void OnStart(string[] args)
{
    try
    {
        this.siemens = new Plc(CpuType.S7200Smart, "192.168.2.150", 0, 0);
        this.siemens.Open();

        cts = new CancellationTokenSource();
        Task.Run(async () =>
        {
            while (!cts.IsCancellationRequested)
            {
                try
                {
                    uint temp = Convert.ToUInt32(this.siemens.Read("DB1.DBD4"));
                    float val = temp.ConvertToFloat();
                    await Task.Delay(1000);
                    WriteInfo("读取PLC数据："+val.ToString("f2"));
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    WriteInfo(ex.Message);
                }
            }
            this.siemens.Close();
        });

    }
    catch (Exception ex)
    {
        WriteInfo(ex.Message);
    }
}
privatestring filePath = @"D:ServiceLog.txt";
private void WriteInfo(string info)
{
    using (FileStream stream = new FileStream(filePath, FileMode.Append))
    {
        using (StreamWriter writer = new StreamWriter(stream))
        {
            writer.WriteLine($"{DateTime.Now},{info}");
        }
    }
}
protected override void OnStop()
{
    this.siemens?.Close();
}