使用OPC与PLC通讯一

小程序：扫一扫查出行
【扫一扫了解最新限行尾号】
复制小程序

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);
}
}