使用OPC与PLC通讯 一

总结自己在opc与自控开发的经验。首先介绍OPC DA模式下的OPC各种操作。

在使用opc时需要引用到 OPCDAAuto.dll 这个类库。

在项目引用后需要注册这个类库，否则程序跑起来会报错，“未找到工厂类 。。。”

将该dll文件放在任意目录下，建议在引用程序的的同级目录下。

在 cmd 控制台  输入regsvr32  Q:\PLCDataIntegration\packages\01OPCDaAuto\OPCDAAuto.dll

注册完成后电脑会提示注册成功，这时，就可以使用工具类中的方法啦。

1.定义相关变量

        private OPCServer opcServer;
        private OPCGroups opcGroups;
        private OPCGroup opcGroup;
        private List<int> itemHandleClient = new List<int>();
        private List<int> itemHandleServer = new List<int>();
        private List<string> itemNames = new List<string>();
        private List<model> modelValues = new List<model>();
        private OPCItems opcItems;
        private OPCItem opcItem;
        private Dictionary<string, string> itemValues = new Dictionary<string, string>();

　　

2.使用opc从plc中读取数据。这个是使用OPC DAAuto中的Connect方法。Connect之前要先

创建OPCServer 对象

opcServer = new OPCServer(); 

OPCServer.StartTime：服务器的启动时间

OPCServer.CurrentTime：服务器的当前时间，各个客户端可以通过这个属性值完成一些同步的操作

//strHostIP 主机IP，DA模式下通常为127.0.0.1；
//strHostName opc服务名，通常为字符串，例如kepsserver 的opc名称为 Kepware.KepServerEX.V6

 private bool ConnectServer(string strHostIP, string strHostName)
        {
            try
            {
                opcServer = new OPCServer();
                opcServer.Connect(strHostName, strHostIP);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                SaveCommand("连接到OPC服务器失败！" + ex.Message);
                return false;
            }
            txtLog.Text += "连接到OPC服务器成功！" + "\r\n";
            return true;
        }

3.连接成功后就可以用opcServer这个对象了。

根据自己开发OPCServer 和OPCClient的经验，这里的OPCGroups与OPCGroup可以用树来理解，OPCGroups下可以有很多OPCGroup，OPCGroup下添加很多测点item。

OPC API 里AddItem 就是往OPCGroup下添加测点

4.OPCGroups与OPCGroup

  opcGroups = opcServer.OPCGroups;
  opcGroup = opcGroups.Add("YoursGroupName");

这里从OPCServer中获取OPCGroups信息，保持一致。

而OPCGroups下的OPCGroup可自行添加，然后自己注册的测点属性都在这个组下面

可以给OPCGroup设置如下属性，这将影响到这个组下面的测点数据采集频率等。

     private void SetGroupProperty(OPCGroup opcGroup, int updateRate)
        {
            opcGroup.IsActive = true;
            opcGroup.DeadBand = 0f;
            opcGroup.UpdateRate = updateRate;
            opcGroup.IsSubscribed = true;
        }

UpdateRate是一个整型值，影响组中测点数据更新频率。相关属性如下

OPCGroups.Count：下属组（Group）的数量
DefaultGroupIsActive(新添加的OPC组的活动状态的默认值。默认初始值是活动状态)
DefaultGroupUpdateRate(新添加的OPC组的默认数据更新周期,默认初始值是1000亳秒)、
DefaultGrouPDeadband( 新添加的OPC组的默认不敏感区的默认值，即能引起数据变化的最小数值百分比，默认值是0%)
DefaultGroupLocaleID(新添加的OPC组区域标识符的默认值)
DefaultGroupTimeBias(新添加的OPC组的时间偏差的默认值)等。

5.设置OPCGroup属性

  opcGroups = opcServer.OPCGroups;
  opcGroup = opcGroups.Add("MYOPCGROUP");
  SetGroupProperty(opcGroup, UpdateRateOPC);
  opcItems = opcGroup.OPCItems;

6.注册opc监控测点。根据项目实际情况将监测点取出，以字符串数组传递。

        public void AddItems(string[] itemNamesAdded)
        {
            itemHandleServer.Clear();

            for (int i = 0; i < itemNamesAdded.Length; i++)
            {
                itemNames.Add(itemNamesAdded[i]);
                itemValues.Add(itemNamesAdded[i], "");
            }
            for (int j = 0; j < itemNamesAdded.Length; j++)
            {
                try
                {
                    itemHandleClient.Add((itemHandleClient.Count == 0) ? 1 : (itemHandleClient[itemHandleClient.Count - 1] + 1));
                    opcItem = opcItems.AddItem(itemNamesAdded[j], itemHandleClient[itemHandleClient.Count - 1]);
                    itemHandleServer.Add(opcItem.ServerHandle);
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    SaveCommand(itemNamesAdded[j] + ex.Message);
                }
            }
        }

7.注册读写或数据变化事件，opc的事件很多，常用的有以下几个。

opcGroup.AsyncWriteComplete //测点写入完成后触发
opcGroup.AsyncReadComplete //读取指令完成后触发
opcGroup.DataChange  //opcc测点数值变化后触发，通常用于实时数据上报

 //注册事件，然后在自己的方法里实现相关操作
opcGroup.AsyncWriteComplete += new DIOPCGroupEvent_AsyncWriteCompleteEventHandler(opcGroup_AsyncWriteComplete);
                
opcGroup.DataChange += new DIOPCGroupEvent_DataChangeEventHandler(KepGroup_DataChange);
                
opcGroup.AsyncReadComplete += new DIOPCGroupEvent_AsyncReadCompleteEventHandler(GroupAsyncReadComplete);

//实现方法 KepGroup_DataChange

        /// <summary>
        /// 数据变动转储
        /// </summary>
        /// <param name="TransactionID"></param>
        /// <param name="NumItems"></param>
        /// <param name="ClientHandles"></param>
        /// <param name="ItemValues"></param>
        /// <param name="Qualities"></param>
        /// <param name="TimeStamps"></param>
        private void KepGroup_DataChange(int TransactionID, int NumItems, ref Array ClientHandles, ref Array ItemValues, ref Array Qualities, ref Array TimeStamps)
        {
            string itemID = string.Empty;

            try
            {
                string text = "hello rabbit";
                int i = 0;
                for (i = 1; i <= NumItems; i++)
                {
                    //SetLogInfo($"{ItemValues.GetValue(i)}", Color.Green);

                    if (ItemValues.GetValue(i) == null) { continue; }

                    text = ItemValues.GetValue(i).ToString();

                    //SetLogInfo($"本次发布消息{text}", Color.Green);

                    itemID = opcItems.GetOPCItem(itemHandleServer[(int)ClientHandles.GetValue(i) - 1]).ItemID;

                    string message = itemID + ":" + text;

                     MessageBox.Show(mesage);
                }

            }
            catch (Exception ex)
            {
                SaveCommand(ex.Message + itemID);
            }
        }

实现方法 GroupAsyncReadComplete

        private void GroupAsyncReadComplete(int TransactionID, int NumItems, ref Array ClientHandles, ref Array ItemValues, ref Array Qualities, ref Array TimeStamps, ref Array Errors)
        {

            //SaveCommand("**********GroupAsyncReadComplete***********");

            string itemID = string.Empty;
            string empty = string.Empty;

            try
            {

                int i = 0;

                for (i = 1; i <= NumItems; i++)
                {
                    //非空判断，防止程序异常中断
                    if (ItemValues.GetValue(i) != null)
                    {
                        empty = ItemValues.GetValue(i).ToString();
                    }

                    //获取监测点id
                    itemID = opcItems.GetOPCItem(itemHandleServer[(int)ClientHandles.GetValue(i) - 1]).ItemID;

                    string text = itemID + ":" + empty;

                    MessageBox.Show("读取完成，结果为"+text);
                }

                MessageBox.Show($"本次读取完成，共{i}个", Color.Blue, 2);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show($"GroupAsyncReadComplete:{ex.Message},itemID:{ itemID }");
            }
        }

7.使用监测数据，在成功读取到数据后就可以按自己的需求使用数据了，可以存到数据库，放到Redis，或者推到Rabbit等消息队列都没问题。

8.通过opc写入测点值实现，远程控制plc

其实远程控制，在代码层面来看并没有那么复杂，因为前面的工作都做好后，opc通道已经打开的情况下，控制只是一个写入操作。把指定的值写到指定的测点中，就是这么简单。实现控制难点不在控制本身，重点难点在于保证通信网络的稳定，和监测状态的

实时返回。总而言之，控制本身不复杂，复杂在安全性和稳定型的保证上。使用opc多为IT与OT融合的情景之下，IT平台本身缺乏对底层设备的有效监管，需要借助于opc客户端充当代理中介角色。这时OPC客户端本身的稳定性，和时效型显得尤为重要。这点

需要研发人员多多考虑。这点大家有好的方法可以评论分享下。

         //调用示例

string[] array2 = {"LCU1.PLC_GATE1_OPEN"};//点号开启1号闸门
          string[] array3 = {"1"};

         AsyncWrite(array2, array3);      

        /// <summary>
        /// 异步写方法，支持批量操作也可以调用opc单点读写方法
        /// </summary>
        /// <param name="writeItemNames"></param>
        /// <param name="writeItemValues"></param>
        public void AsyncWrite(string[] writeItemNames, string[] writeItemValues)
        {
            try
            {
                OPCItem[] array = new OPCItem[writeItemNames.Length];
                for (int i = 0; i < writeItemNames.Length; i++)
                {
                    for (int j = 0; j < itemNames.Count; j++)
                    {
                        if (itemNames[j] == writeItemNames[i])
                        {
                            array[i] = opcItems.GetOPCItem(itemHandleServer[j]);
                            break;
                        }
                    }
                }
                int[] array2 = new int[writeItemNames.Length + 1];
                array2[0] = 0;
                for (int k = 1; k < writeItemNames.Length + 1; k++)
                {
                    array2[k] = array[k - 1].ServerHandle;
                }
                Array ServerHandles = array2;
                object[] array3 = new object[writeItemNames.Length + 1];
                array3[0] = "";
                for (int l = 1; l < writeItemNames.Length + 1; l++)
                {
                    array3[l] = writeItemValues[l - 1];
                }
                Array Values = array3;
                opcGroup.AsyncWrite(writeItemNames.Length, ref ServerHandles, ref Values, out Array _, 2009, out int _);
                GC.Collect();
            }
            catch (Exception ex)
            {                 MessageBox.Show(ex.Message);
            }
        }

至此OPC基本操作都完成了，OPC提供的官方API很深奥，有很多可以学的东西。OPC现在已经是自动化领域，跨域提供数据的潮流了，尤其时OPC UA发布后，自动化（OT）与信息化（IT）日趋融合，opc在传统自动化企业转型中应该会担任比较重要的角色。

所以OPC还是很值得一学的。

分享一首好听的歌 错都错了 ~~~