下面将会简单介绍下OPC DA客户端数据访问，以及搭配整个系统的运行环境。
- OPC(OLE for Process Control)其实就是一套标准，我对这套标准理解不多，使用过程中就把它理解一套协议或者规范，主要用于工控领域。OPC中有很多规范，我主要使用OPC DA规范来进行数据的读写操作。还有其他规范，比如OPC UA、OPC HDA等。如果你做的是OPC Server开发查下这方面的资料了解下，这篇博文主要介绍OPC Client开发的知识。
使用OPC DA进行Client的读写操作时，我们使用Custom接口，出此之外还有Automation接口。以下是Custome接口开发时涉及到的三个关键对象：OpcServer、OpcGroup、OpcItem，下图是他们之间的逻辑关系：
在客户端开发时，要使用OpcServer对象来实现客户端与Opc服务器之间的连接。一个OpcServer对象下有多个OpcGroup，一个OpcGroup下有多个OpcItem，在自定义接口下的Client开发，是以Group为单位的操作，数据读写都是通过OpcGroup进行的。
- 搭建程序运行环境
程序运行需要的软硬件环境：
-
- .Net Framework 4.0
- Simatic Net 2008(Or Other) HF1
- 西门子300(Or Other) PLC
我们可以通过本机的配置来实现OPC的远程连接，我没有采用这种方式，一是这种配置比较麻烦，而是这种方式不稳定。所以我采用本机安装一个OPCServer来实现与PLC的交互。
对于OPCServer软件，我选择的是SimaticNet 2008 HF1(安装WinCC的时候会有选择安装SimaticNet的选项)，没有特别的原因，就是比较熟悉了而已，而且PLC选用的是西门子的。
我们可以不写OPC Client程序来测试，如何通过OPCServer与PLC之间的交互。首先当我们安装完毕SimaticNet之后，需要对Station Configuration Editor进行配置，如下图：
首先我们要指定Station的名称，上图叫PCStation，点击下方的StationName可以进行更改。下一步在1号栈上选择一个OPCServer，3号栈上选择一个通信网卡。
接下来我们需要在Step 7中建立Station Configuration Editor与PLC之间的连接，我们暂且叫组态。组态的过程中要建立与Station Configuration Editor中对应的Opc Server和IE General(所在栈号相同)，Station Configuration Edition起到桥接的作用 用，主要让PLC与Opc Server之间建立一条S7连接。暂时没有拿到组态图，以后补上。
当我们组态完毕时，如何判断组态是否正确呢？在SimaticNet的目录上有个叫Opc Scout(Opc Scout V10)的软件，打开如下图：
上图列出来了本机所有的Server，我们能使用名为OPC.SimaticNET的Server。双击这个Server添加一个组，多次双击这个Server可以添加多个组，验证了上图的Server与Group的关系了。
我们双击新建的Group，进入如下图的界面：
上图列出了所有的连接。上文说到的组态中建立的S7连接可以在S7节点中看到，展开这个节点可以看到我们建立的S7连接，如下图：
上图列出了名为S7 connection_1的S7连接，展开Object对象，列出PLC的结构。我们选择一种来新建我们的Item，由于我这里没有PLC模块，所以无法截图给大家看。
至此我们的OPC Client的运行环境搭建完毕。
- 编写OPC Client端程序。
我们需要使用OPC Foundation提供的自定义接口来进行开发，在Visual Studio引用名为：OpcRcw.Comn.dll和OpcRcw.Da.dll这两个DLL。
我们定义一个名为OpcDaCustomAsync的类，让这个类继承自：IOPCDataCallback,IDisposable
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using OpcRcw.Comn; 4 using OpcRcw.Da; 5 using System.Runtime.InteropServices; 6 7 namespace Opc.Net 8 { 9 /// <summary> 10 /// Opc自定义接口-异步管理类 11 /// <author name="lm" date="2012.3.14"/> 12 /// </summary> 13 public class OpcDaCustomAsync : IOPCDataCallback,IDisposable 14 { 15 /// <summary> 16 /// OPC服务器对象 17 /// </summary> 18 IOPCServer iOpcServer; 19 /// <summary> 20 /// 事务ID 21 /// </summary> 22 int transactionID; 23 /// <summary> 24 /// OPC服务器名称 25 /// </summary> 26 string opcServerName; 27 /// <summary> 28 /// OPC服务器IP地址 29 /// </summary> 30 IOPCAsyncIO2 _iopcAsyncIo2; 31 /// <summary> 32 /// OPC服务器IP地址 33 /// </summary> 34 string opcServerIPAddress; 35 /// <summary> 36 /// Opc组列表 37 /// </summary> 38 List<OpcDaCustomGroup> opcDaCustomGroups; 39 /// <summary> 40 /// 连接指针容器 41 /// </summary> 42 IConnectionPointContainer IConnectionPointContainer = null; 43 /// <summary> 44 /// 连接指针 45 /// </summary> 46 IConnectionPoint IConnectionPoint = null; 47 /// <summary> 48 /// Opc组管理器 49 /// </summary> 50 IOPCGroupStateMgt IOPCGroupStateMgt = null; 51 52 53 //接收数据事件 54 public event EventHandler<OpcDaCustomAsyncEventArgs> OnDataChanged; 55 /// <summary> 56 /// 异步写入数据完成事件 57 /// </summary> 58 public event EventHandler<OpcDaCustomAsyncEventArgs> OnWriteCompleted; 59 /// <summary> 60 /// 异步读取数据完成事件 61 /// </summary> 62 public event EventHandler<OpcDaCustomAsyncEventArgs> OnReadCompleted; 63 64 /// <summary> 65 /// 构造函数 66 /// </summary> 67 /// <param name="opcDaCustomGroups">Opc组列表</param> 68 /// <param name="opcServerName">OPC服务器名称</param> 69 /// <param name="opcServerIpAddress">OPC服务器IP地址</param> 70 public OpcDaCustomAsync(List<OpcDaCustomGroup> opcDaCustomGroups, string opcServerName, string opcServerIpAddress) 71 { 72 this.opcDaCustomGroups = opcDaCustomGroups; 73 this.opcServerName = opcServerName; 74 this.opcServerIPAddress = opcServerIpAddress; 75 Init(); 76 } 77 /// <summary> 78 /// 初始化参数 79 /// </summary> 80 public void Init() 81 { 82 if (Connect()) 83 { 84 AddOpcGroup(); 85 } 86 } 87 88 /// <summary> 89 /// 连接Opc服务器 90 /// </summary> 91 /// <returns></returns> 92 public bool Connect() 93 { 94 return Connect(opcServerName, opcServerIPAddress); 95 } 96 /// <summary> 97 /// 连接Opc服务器 98 /// </summary> 99 /// <returns></returns>100 public bool Connect(string remoteOpcServerName, string remoteOpcServerIpAddress) 101 { 102 var returnValue = false; 103 if (!string.IsNullOrEmpty(remoteOpcServerIpAddress) && !string.IsNullOrEmpty(remoteOpcServerName)) 104 { 105 var opcServerType = Type.GetTypeFromProgID(remoteOpcServerName, remoteOpcServerIpAddress); 106 if (opcServerType != null) 107 { 108 iOpcServer = (IOPCServer)Activator.CreateInstance(opcServerType); 109 returnValue = true; 110 } 111 } 112 return returnValue; 113 } 114 /// <summary>115 /// 添加Opc组116 /// </summary>117 private void AddOpcGroup() 118 { 119 try120 { 121 foreach (OpcDaCustomGroup opcGroup in opcDaCustomGroups) 122 { 123 AddOpcGroup(opcGroup); 124 } 125 } 126 catch(COMException ex) 127 { 128 throw ex; 129 } 130 } 131 /// <summary>132 /// 添加Opc项133 /// </summary>134 /// <param name="opcGroup"></param>135 private void AddOpcGroup(OpcDaCustomGroup opcGroup) 136 { 137 try138 { 139140 //添加OPC组141 iOpcServer.AddGroup(opcGroup.GroupName, opcGroup.IsActive, opcGroup.RequestedUpdateRate, opcGroup.ClientGroupHandle, opcGroup.TimeBias.AddrOfPinnedObject(), opcGroup.PercendDeadBand.AddrOfPinnedObject(), opcGroup.LCID, out opcGroup.ServerGroupHandle, out opcGroup.RevisedUpdateRate, ref opcGroup.Riid, out opcGroup.Group); 142 InitIoInterfaces(opcGroup); 143 if (opcGroup.OpcDataCustomItems.Length > 0) 144 { 145 //添加OPC项146 AddOpcItem(opcGroup); 147 //激活订阅回调事件148 ActiveDataChanged(IOPCGroupStateMgt); 149 } 150 } 151 catch (COMException ex) 152 { 153 throw ex; 154 } 155 finally156 { 157 if (opcGroup.TimeBias.IsAllocated) 158 { 159 opcGroup.TimeBias.Free(); 160 } 161 if (opcGroup.PercendDeadBand.IsAllocated) 162 { 163 opcGroup.PercendDeadBand.Free(); 164 } 165 } 166 } 167 /// <summary>168 /// 初始化IO接口169 /// </summary>170 /// <param name="opcGroup"></param>171 public void InitIoInterfaces(OpcDaCustomGroup opcGroup) 172 { 173 int cookie; 174 //组状态管理对象，改变组的刷新率和激活状态175 IOPCGroupStateMgt = (IOPCGroupStateMgt)opcGroup.Group; 176 IConnectionPointContainer = (IConnectionPointContainer)opcGroup.Group; 177 Guid iid = typeof(IOPCDataCallback).GUID; 178 IConnectionPointContainer.FindConnectionPoint(ref iid, out IConnectionPoint); 179 //创建客户端与服务端之间的连接180 IConnectionPoint.Advise(this, out181 cookie); 182 } 183 /// <summary>184 /// 激活订阅回调事件185 /// </summary>186 private void ActiveDataChanged(IOPCGroupStateMgt IOPCGroupStateMgt) 187 { 188 IntPtr pRequestedUpdateRate = IntPtr.Zero; 189 IntPtr hClientGroup = IntPtr.Zero; 190 IntPtr pTimeBias = IntPtr.Zero; 191 IntPtr pDeadband = IntPtr.Zero; 192 IntPtr pLCID = IntPtr.Zero; 193 int nActive = 0; 194 GCHandle hActive = GCHandle.Alloc(nActive, GCHandleType.Pinned); 195 try196 { 197 hActive.Target = 1; 198 int nRevUpdateRate = 0; 199 IOPCGroupStateMgt.SetState(pRequestedUpdateRate, out nRevUpdateRate, 200 hActive.AddrOfPinnedObject(), pTimeBias, pDeadband, pLCID, hClientGroup); 201 } 202 catch (COMException ex) 203 { 204 throw ex; 205 } 206 finally207 { 208 hActive.Free(); 209 } 210 } 211212 /// <summary>213 /// 添加Opc项214 /// </summary>215 /// <param name="opcGroup"></param>216 private void AddOpcItem(OpcDaCustomGroup opcGroup) 217 { 218 OpcDaCustomItem[] opcDataCustomItemsService = opcGroup.OpcDataCustomItems; 219 IntPtr pResults = IntPtr.Zero; 220 IntPtr pErrors = IntPtr.Zero; 221 OPCITEMDEF[] itemDefyArray = new OPCITEMDEF[opcGroup.OpcDataCustomItems.Length]; 222 int i = 0; 223 int[] errors = new int[opcGroup.OpcDataCustomItems.Length]; 224 int[] itemServerHandle = new int[opcGroup.OpcDataCustomItems.Length]; 225 try226 { 227 foreach (OpcDaCustomItem itemService in opcDataCustomItemsService) 228 { 229 if (itemService != null) 230 { 231 itemDefyArray[i].szAccessPath = itemService.AccessPath; 232 itemDefyArray[i].szItemID = itemService.ItemID; 233 itemDefyArray[i].bActive = itemService.IsActive; 234 itemDefyArray[i].hClient = itemService.ClientHandle; 235 itemDefyArray[i].dwBlobSize = itemService.BlobSize; 236 itemDefyArray[i].pBlob = itemService.Blob; 237 itemDefyArray[i].vtRequestedDataType = itemService.RequestedDataType; 238 i++; 239 } 240241 } 242 //添加OPC项组243 ((IOPCItemMgt)opcGroup.Group).AddItems(opcGroup.OpcDataCustomItems.Length, itemDefyArray, out pResults, out pErrors); 244 IntPtr Pos = pResults; 245 Marshal.Copy(pErrors, errors, 0, opcGroup.OpcDataCustomItems.Length); 246 for (int j = 0; j < opcGroup.OpcDataCustomItems.Length; j++) 247 { 248 if (errors[j] == 0) 249 { 250 if (j != 0) 251 { 252 Pos = new IntPtr(Pos.ToInt32() + Marshal.SizeOf(typeof(OPCITEMRESULT))); 253 } 254 var result = (OPCITEMRESULT)Marshal.PtrToStructure(Pos, typeof(OPCITEMRESULT)); 255 itemServerHandle[j] = opcDataCustomItemsService[j].ServerHandle = result.hServer; 256 Marshal.DestroyStructure(Pos, typeof(OPCITEMRESULT)); 257 } 258 } 259 } 260 catch (COMException ex) 261 { 262 throw ex; 263 } 264 finally265 { 266 if (pResults != IntPtr.Zero) 267 { 268 Marshal.FreeCoTaskMem(pResults); 269 } 270 if (pErrors != IntPtr.Zero) 271 { 272 Marshal.FreeCoTaskMem(pErrors); 273 } 274 } 275 } 276 /// <summary>277 /// 异步读取信息278 /// </summary>279 public void Read() 280 { 281 foreach (OpcDaCustomGroup opcGroup in opcDaCustomGroups) 282 { 283 IntPtr pErrors = IntPtr.Zero; 284 try285 { 286 _iopcAsyncIo2 = (IOPCAsyncIO2)opcGroup.Group; 287 if (_iopcAsyncIo2 != null) 288 { 289 int[] serverHandle = new int[opcGroup.OpcDataCustomItems.Length]; 290 opcGroup.PErrors = new int[opcGroup.OpcDataCustomItems.Length]; 291 for (int j = 0; j < opcGroup.OpcDataCustomItems.Length; j++) 292 { 293 serverHandle[j] = opcGroup.OpcDataCustomItems[j].ServerHandle; 294 } 295 int cancelId=0; 296 _iopcAsyncIo2.Read(opcGroup.OpcDataCustomItems.Length, serverHandle, 2, out cancelId, out pErrors); 297 Marshal.Copy(pErrors, opcGroup.PErrors, 0, opcGroup.OpcDataCustomItems.Length); 298 } 299 } 300 catch (COMException ex) 301 { 302 throw ex; 303 } 304 finally305 { 306 if (pErrors != IntPtr.Zero) 307 { 308 Marshal.FreeCoTaskMem(pErrors); 309 } 310 } 311 } 312 } 313314 /// <summary>315 /// 异步写入数据316 /// </summary>317 /// <param name="values">要写入的值</param>318 /// <param name="serverHandle">要写入的项的服务器句柄</param>319 /// <param name="errors">错误信息，等于表示写入成功，否则写入失败</param>320 /// <param name="opcGroup">要写入的Opc组</param>321 public void Write(object[] values,int[] serverHandle,out int[] errors,OpcDaCustomGroup opcGroup) 322 { 323 _iopcAsyncIo2 = (IOPCAsyncIO2)opcGroup.Group; 324 IntPtr pErrors = IntPtr.Zero; 325 errors = new int[values.Length]; 326 if (_iopcAsyncIo2 != null) 327 { 328 try329 { 330 //异步写入数据331 int cancelId; 332 _iopcAsyncIo2.Write(values.Length, serverHandle, values, transactionID + 1, out cancelId, out pErrors); 333 Marshal.Copy(pErrors, errors, 0, values.Length); 334 } 335 catch (COMException ex) 336 { 337 throw ex; 338 } 339 finally340 { 341 if (pErrors != IntPtr.Zero) 342 { 343 Marshal.FreeCoTaskMem(pErrors); 344 } 345 } 346 } 347 } 348 /// <summary>349 /// 数据订阅事件350 /// </summary>351 /// <param name="dwTransid"></param>352 /// <param name="hGroup"></param>353 /// <param name="hrMasterquality"></param>354 /// <param name="hrMastererror"></param>355 /// <param name="dwCount"></param>356 /// <param name="phClientItems"></param>357 /// <param name="pvValues"></param>358 /// <param name="pwQualities"></param>359 /// <param name="pftTimeStamps"></param>360 /// <param name="pErrors"></param>361 public virtual void OnDataChange(Int32 dwTransid, 362 Int32 hGroup, 363 Int32 hrMasterquality, 364 Int32 hrMastererror, 365 Int32 dwCount, 366 int[] phClientItems, 367 object[] pvValues, 368 short[] pwQualities, 369 OpcRcw.Da.FILETIME[] pftTimeStamps, 370 int[] pErrors) 371372 { 373 var e = new OpcDaCustomAsyncEventArgs 374 { 375 GroupHandle = hGroup, 376 Count = dwCount, 377 Errors = pErrors, 378 Values = pvValues, 379 ClientItemsHandle = phClientItems 380 }; 381 if (OnDataChanged != null) 382 { 383 OnDataChanged(this, e); 384 } 385 } 386387 /// <summary>388 /// 取消事件389 /// </summary>390 /// <param name="dwTransid"></param>391 /// <param name="hGroup"></param>392 public virtual void OnCancelComplete(Int32 dwTransid, Int32 hGroup) 393 { 394395 } 396397 /// <summary>398 /// 写入数据完成事件399 /// </summary>400 /// <param name="dwTransid"></param>401 /// <param name="hGroup"></param>402 /// <param name="hrMastererr"></param>403 /// <param name="dwCount"></param>404 /// <param name="pClienthandles"></param>405 /// <param name="pErrors"></param>406 public virtual void OnWriteComplete(Int32 dwTransid, 407 Int32 hGroup, 408 Int32 hrMastererr, 409 Int32 dwCount, 410 int[] pClienthandles, 411 int[] pErrors) 412 { 413 if (OnWriteCompleted != null) 414 { 415 var e = new OpcDaCustomAsyncEventArgs 416 { 417 Errors = pErrors 418 }; 419 if (OnWriteCompleted != null) 420 { 421 OnWriteCompleted(this, e); 422 } 423 } 424 } 425 /// <summary>426 /// 读取数据完成事件427 /// </summary>428 /// <param name="dwTransid"></param>429 /// <param name="hGroup"></param>430 /// <param name="hrMasterquality"></param>431 /// <param name="hrMastererror"></param>432 /// <param name="dwCount">要读取的组的项的个数</param>433 /// <param name="phClientItems"></param>434 /// <param name="pvValues">项值列表</param>435 /// <param name="pwQualities"></param>436 /// <param name="pftTimeStamps"></param>437 /// <param name="pErrors">项错误列表</param>438 public virtual void OnReadComplete(Int32 dwTransid, 439 Int32 hGroup, 440 Int32 hrMasterquality, 441 Int32 hrMastererror, 442 Int32 dwCount, 443 int[] phClientItems, 444 object[] pvValues, 445 short[] pwQualities, 446 OpcRcw.Da.FILETIME[] pftTimeStamps, 447 int[] pErrors) 448 { 449 if (OnReadCompleted != null) 450 { 451 var e = new OpcDaCustomAsyncEventArgs 452 { 453 GroupHandle = hGroup, 454 Count = dwCount, 455 Errors = pErrors, 456 Values = pvValues, 457 ClientItemsHandle = phClientItems 458 }; 459 OnReadCompleted(this, e); 460 } 461 } 462 public void Dispose() 463 { 464465 } 466 } 467 }
我们看下IOPCDataCallback接口的定义：
这个接口提供了4个函数。如果我们采用订阅模式(默认的模式)，会执行OnDataChange函数，主动读数据则执行OnReadComplete函数，写数据则执行OnWriteComplete函数。在OpcDaCustomAsync类中，我已经对这四个函数进行了实现，每个实现对应一个事件。
OpcDaCustomAsync类的实现，我主要是扒了SimaticNet下的一个Sample，自己封装了下。使用这个类的时候需要提供Group列表和OPCServer的名称，以及OPCServer所在的主机的IP地址。
OpcGroup的封装：
1 using System; 2 using System.Runtime.InteropServices; 3 using OpcRcw.Da; 4 5 namespace Opc.Net 6 { 7 /// <summary> 8 /// 自定义接口OPC组对象 9 /// </summary> 10 public class OpcDaCustomGroup 11 { 12 private string groupName; 13 private int isActive=1; 14 private int requestedUpdateRate; 15 private int clientGroupHandle=1; 16 private GCHandle timeBias = GCHandle.Alloc(0, GCHandleType.Pinned); 17 private GCHandle percendDeadBand = GCHandle.Alloc(0, GCHandleType.Pinned); 18 private int lcid = 0x409; 19 private int itemCount; 20 private bool onRead; 21 22 /// <summary> 23 /// 输出参数,服务器为新创建的组对象产生的句柄 24 /// </summary> 25 public int ServerGroupHandle; 26 27 /// <summary> 28 /// 输出参数，服务器返回给客户端的实际使用的数据更新率 29 /// </summary> 30 public int RevisedUpdateRate; 31 32 /// <summary> 33 /// 引用参数，客户端想要的组对象的接口类型(如 IIDIOPCItemMgt) 34 /// </summary> 35 public Guid Riid = typeof(IOPCItemMgt).GUID; 36 37 /// <summary> 38 /// 输出参数，用来存储返回的接口指针。如果函数操作出现任务失败，此参数将返回NULL。 39 /// </summary> 40 public object Group; 41 private OpcDaCustomItem[] opcDataCustomItems; 42 43 public int[] PErrors { get; set; } 44 45 /// <summary> 46 /// 组对象是否激活 47 /// 1为激活，0为未激活,默认激活 48 /// </summary> 49 public int IsActive 50 { 51 get 52 { 53 return isActive; 54 } 55 set 56 { 57 if (isActive == value) 58 return; 59 isActive = value; 60 } 61 } 62 /// <summary> 63 /// 组是否采用异步读方式 64 /// </summary> 65 public bool OnRead 66 { 67 get 68 { 69 return onRead; 70 } 71 set 72 { 73 if (onRead == value) 74 return; 75 onRead = value; 76 } 77 } 78 /// <summary> 79 /// 项的个数 80 /// </summary> 81 public int ItemCount 82 { 83 get { return itemCount; } 84 set 85 { 86 if(itemCount == value) 87 return; 88 itemCount=value; 89 } 90 } 91 /// <summary> 92 /// 客户端指定的数据变化率 93 /// </summary> 94 public int RequestedUpdateRate 95 { 96 get 97 { 98 return requestedUpdateRate; 99 } 100 set101 { 102 if (requestedUpdateRate == value) 103 return; 104 requestedUpdateRate = value; 105 } 106 } 107108 /// <summary>109 /// OPC组名称110 /// </summary>111 public string GroupName 112 { 113 get114 { 115 return groupName; 116 } 117 set118 { 119 if (groupName == value) 120 return; 121 groupName = value; 122 } 123 } 124125 /// <summary>126 /// 客户端程序为组对象提供的句柄127 /// </summary>128 public int ClientGroupHandle 129 { 130 get131 { 132 return clientGroupHandle; 133 } 134 set135 { 136 if (clientGroupHandle == value) 137 return; 138 clientGroupHandle = value; 139 } 140 } 141142 /// <summary>143 /// 指向Long类型的指针144 /// </summary>145 public GCHandle TimeBias 146 { 147 get148 { 149 return timeBias; 150 } 151 set152 { 153 if (timeBias == value) 154 return; 155 timeBias = value; 156 } 157 } 158159 /// <summary>160 /// 一个项对象的值变化的百分比，可能引发客户端程序的订阅回调。161 /// 此参数只应用于组对象中有模拟dwEUType(工程单位)类型的项对象。指针为NULL表示0.0162 /// </summary>163 public GCHandle PercendDeadBand 164 { 165 get166 { 167 return percendDeadBand; 168 } 169 set170 { 171 if (percendDeadBand == value) 172 return; 173 percendDeadBand = value; 174 } 175 } 176177 /// <summary>178 /// 当用于组对象上的操作的返回值为文本类型时，服务器使用的语言179 /// </summary>180 public int LCID 181 { 182 get183 { 184 return lcid; 185 } 186 set187 { 188 if (lcid == value) 189 return; 190 lcid = value; 191 } 192 } 193194 /// <summary>195 /// OPC项数组196 /// </summary>197 public OpcDaCustomItem[] OpcDataCustomItems 198 { 199 get200 { 201 return opcDataCustomItems; 202 } 203 set204 { 205 if (opcDataCustomItems != null && opcDataCustomItems == value) 206 return; 207 opcDataCustomItems = value; 208 } 209 } 210 } 211 }
OpcItem的封装：
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.Linq; 4 using System.Text; 5 using System.Runtime.InteropServices; 6 using OpcRcw.Da; 7 8 namespace Opc.Net 9 { 10 /// <summary> 11 /// 自定义接口Opc项 12 /// </summary> 13 public class OpcDaCustomItem 14 { 15 private string name; 16 private string accessPath=""; 17 private string itemID; 18 private int isActive = 1; 19 private int clientHandle = 0; 20 private int blobSize = 0; 21 private IntPtr blob = IntPtr.Zero; 22 private short requestedDataType = 0; 23 private object itemValue; 24 private int serverHandle; 25 26 /// <summary> 27 /// 项名称 28 /// </summary> 29 public string Name 30 { 31 get 32 { 33 return name; 34 } 35 set 36 { 37 if (name == value) 38 return; 39 name = value; 40 } 41 } 42 /// <summary> 43 /// 项对象的访问路径 44 /// </summary> 45 public string AccessPath 46 { 47 get 48 { 49 return accessPath; 50 } 51 set 52 { 53 if (accessPath == value) 54 return; 55 accessPath = value; 56 } 57 } 58 59 /// <summary> 60 /// 项对象的ItemIDea，唯一标识该数据项 61 /// </summary> 62 public string ItemID 63 { 64 get 65 { 66 return itemID; 67 } 68 set 69 { 70 if (itemID == value) 71 return; 72 itemID = value; 73 } 74 } 75 76 /// <summary> 77 /// 项对象的激活状态 78 /// 1为激活，0为未激活，默认激活 79 /// </summary> 80 public int IsActive 81 { 82 get 83 { 84 return isActive; 85 } 86 set 87 { 88 if (isActive == value) 89 return; 90 isActive = value; 91 } 92 } 93 94 /// <summary> 95 /// 项对象的客户端句柄 96 /// </summary> 97 public int ClientHandle 98 { 99 get100 { 101 return clientHandle; 102 } 103 set104 { 105 if (clientHandle == value) 106 return; 107 clientHandle = value; 108 } 109 } 110 public int BlobSize 111 { 112 get113 { 114 return blobSize; 115 } 116 set117 { 118 if (blobSize == value) 119 return; 120 blobSize = value; 121 } 122 } 123 public IntPtr Blob 124 { 125 get126 { 127 return blob; 128 } 129 set130 { 131 if (blob == value) 132 return; 133 blob = value; 134 } 135 } 136137 /// <summary>138 /// OPC项的数据类型139 /// VbBoolean:11，VbByte:17,VbDecimal:14,VbDouble:5,Vbinteger:2,VbLong:3,VbSingle:4,VbString:8140 /// </summary>141 public short RequestedDataType 142 { 143 get144 { 145 return requestedDataType; 146 } 147 set148 { 149 if (requestedDataType == value) 150 return; 151 requestedDataType = value; 152 } 153 } 154155 /// <summary>156 /// OPC项的值157 /// </summary>158 public object Value 159 { 160 get161 { 162 return itemValue; 163 } 164 set165 { 166 if (itemValue == value) 167 return; 168 itemValue = value; 169 } 170 } 171172 /// <summary>173 /// OPC项的服务器句柄174 /// </summary>175 public int ServerHandle 176 { 177 get178 { 179 return serverHandle; 180 } 181 set182 { 183 if (serverHandle == value) 184 return; 185 serverHandle = value; 186 } 187 } 188 } 189 }
项的客户端句柄和服务器句柄实际是一样的，项的数据类型用short表示，在下面的配置文件中体现出来了。
以下是我设计的配置文件：
1 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 2 <System> 3 <OpcServer ServerName="OPC.SimaticNET" IPAddress="10.102.102.118"> 4 <!--采煤机参数--> 5 <ShearerInfo GroupName="ShearerInfoGroup" ClientHandle="1" UpdateRate="100"> 6 <!--左牵，1表示左牵，0表示未运动--> 7 <Item ItemID="S7:[S7 connection_2]DB201,X20.2" ClientHandle="1" RequestedDataType="11"></Item> 8 <!--右牵，1表示右牵，0表示未运动--> 9 <Item ItemID="S7:[S7 connection_2]DB201,X20.1" ClientHandle="2" RequestedDataType="11"></Item>10 <!--牵引速度-->11 <Item ItemID="S7:[S7 connection_2]DB201,REAL40" ClientHandle="3" RequestedDataType="5"></Item>12 <!--采煤机位置-->13 <Item ItemID="S7:[S7 connection_2]DB201,REAL44" ClientHandle="4" RequestedDataType="5"></Item>14 <!--左滚筒高度-->15 <Item ItemID="S7:[S7 connection_2]DB201,REAL48" ClientHandle="5" RequestedDataType="5"></Item>16 <!--右滚筒高度-->17 <Item ItemID="S7:[S7 connection_2]DB201,REAL52" ClientHandle="6" RequestedDataType="5"></Item>18 <!--左截电流-->19 <Item ItemID="S7:[S7 connection_2]DB201,INT6" ClientHandle="7" RequestedDataType="2"></Item>20 <!--右截电流-->21 <Item ItemID="S7:[S7 connection_2]DB201,INT8" ClientHandle="8" RequestedDataType="2"></Item>22 <!--左牵电流-->23 <Item ItemID="S7:[S7 connection_2]DB201,INT2" ClientHandle="9" RequestedDataType="2"></Item>24 <!--右牵电流-->25 <Item ItemID="S7:[S7 connection_2]DB201,INT4" ClientHandle="10" RequestedDataType="2"></Item>26 <!--左截启-->27 <Item ItemID="S7:[S7 connection_2]DB201,X20.6" ClientHandle="11" RequestedDataType="11"></Item>28 <!--右截启-->29 <Item ItemID="S7:[S7 connection_2]DB201,X20.5" ClientHandle="12" RequestedDataType="11"></Item>30 <!--左截温度-->31 <Item ItemID="S7:[S7 connection_2]DB201,INT10" ClientHandle="13" RequestedDataType="2"></Item>32 <!--右截温度-->33 <Item ItemID="S7:[S7 connection_2]DB201,INT12" ClientHandle="14" RequestedDataType="2"></Item>34 <!--油泵电机电流-->35 <Item ItemID="S7:[S7 connection_2]DB201,INT14" ClientHandle="15" RequestedDataType="2"></Item>36 <!--工作模式 2人工 4学习 8自动割煤 16 传感器配置-->37 <Item ItemID="S7:[S7 connection_2]DB201,INT34" ClientHandle="16" RequestedDataType="2"></Item>38 </ShearerInfo>39 </OpcServer>40 </System>
上述配置文件中，OpcServer节点对应的OpcServer对象，定义了ServerName和IPAddress属性，用来连接OPCServer。
ShearerInfo节点则对应一个OpcGroup，在OpcServer下定义多个OPCGrupo节点，OPCGroup节点需要指定组的客户端句柄和刷新频率。上文说到OPC的读写操作都是以组进行的，我们需要根据客户端句柄来判断是哪一个组，如果我们采用的事订阅模式读取数据，则还需要刷新频率，OpcServer对订阅模式的实现不太清楚，实际使用的过程发现，并没有按照刷新频率来，所以我就采用了直接读的方式来保证数据的实时性。
Item的ItemID是一个地址，由于我使用的是西门子的产品，所以格式是：S7:[S7连接名称]地址，我们只需要更改S7连接的名称和地址就好了。如果你使用的事其他类型的PLC，请参照他们的地址格式。
有了配置文件如何操作呢？下面我定义了一个实现类：
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.Linq; 4 using System.IO; 5 using System.Runtime.InteropServices; 6 using System.Xml.Linq; 7 8 namespace Opc.Net 9 { 10 public class OpcManager 11 { 12 /// <summary> 13 /// Opc异步接口类 14 /// </summary> 15 OpcDaCustomAsync _opcDaCustomAsync; 16 /// <summary> 17 /// 异步读取数据完成事件 18 /// </summary> 19 public event EventHandler<OpcDaCustomAsyncEventArgs> OnReadCompleted; 20 /// <summary> 21 /// Opc组列表 22 /// </summary> 23 List<OpcDaCustomGroup> _opcGroups; 24 /// <summary> 25 /// OPC服务器名称 26 /// </summary> 27 string _strRemoteServerName; 28 /// <summary> 29 /// OPC服务器IP地址 30 /// </summary> 31 string _strRemoteServerIpAddress; 32 33 /// <summary> 34 /// 构造函数 35 /// </summary> 36 /// <param name="strConfigFilePath">配置文件路径</param> 37 public OpcManager(string strConfigFilePath) 38 { 39 LoadOpcGroupConfig(strConfigFilePath); 40 } 41 /// <summary> 42 /// 加载Opc组配置 43 /// </summary> 44 /// <param name="strConfigFilePath">配置文件路径</param> 45 public void LoadOpcGroupConfig(string strConfigFilePath) 46 { 47 try 48 { 49 if (!File.Exists(strConfigFilePath)) return; 50 XDocument xDoc = XDocument.Load(strConfigFilePath); 51 XElement xElement = xDoc.Element("System").Element("OpcServer"); 52 _strRemoteServerName = xElement.Attribute("ServerName").Value; 53 _strRemoteServerIpAddress = xElement.Attribute("IPAddress").Value; 54 _opcGroups = new List<OpcDaCustomGroup>(); 55 foreach (XElement xElementItem in xElement.Elements()) 56 { 57 var opcDaCustomGroupService = new OpcDaCustomGroup 58 { 59 GroupName = xElementItem.Attribute("GroupName").Value, 60 ClientGroupHandle = Convert.ToInt32(xElementItem.Attribute("ClientHandle").Value), 61 RequestedUpdateRate = Convert.ToInt32(xElementItem.Attribute("UpdateRate").Value), 62 OpcDataCustomItems = LoadOpcItemConfig(xElementItem) 63 }; 64 _opcGroups.Add(opcDaCustomGroupService); 65 } 66 _opcDaCustomAsync = new OpcDaCustomAsync(_opcGroups, _strRemoteServerName, _strRemoteServerIpAddress); 67 _opcDaCustomAsync.OnReadCompleted += ReadCompleted; 68 } 69 catch(COMException ex) 70 { 71 throw ex; 72 } 73 } 74 /// <summary> 75 /// 连接Opc服务器 76 /// </summary> 77 /// <returns></returns> 78 public bool Connect() 79 { 80 return _opcDaCustomAsync.Connect(); 81 } 82 /// <summary> 83 /// 连接Opc服务器 84 /// </summary> 85 /// <returns></returns> 86 public bool Connect(string remoteOpcServerName,string remoteOpcServerIpAddress) 87 { 88 return _opcDaCustomAsync.Connect(remoteOpcServerName, remoteOpcServerIpAddress); 89 } 90 /// <summary> 91 /// 加载Opc项配置 92 /// </summary> 93 /// <param name="xElement">Opc组Xml节点</param> 94 /// <returns></returns> 95 public OpcDaCustomItem[] LoadOpcItemConfig(XElement xElement) 96 { 97 int itemCount = xElement.Elements().Count(); 98 var opcDaCustomItems = new OpcDaCustomItem[itemCount]; 99 int i = 0; 100 foreach (var xElementItem in xElement.Elements()) 101 { 102 var opcDaCustomItemService = new OpcDaCustomItem 103 { 104 ClientHandle = Convert.ToInt32(xElementItem.Attribute("ClientHandle").Value), 105 ItemID = xElementItem.Attribute("ItemID").Value, 106 RequestedDataType = short.Parse(xElementItem.Attribute("RequestedDataType").Value) 107 }; 108 opcDaCustomItems[i] = opcDaCustomItemService; 109 i++; 110 } 111 return opcDaCustomItems; 112 } 113 public bool WriteForReturn(int itemClientHandle, int value, int clientHandle) 114 { 115 bool returnValue; 116 var itemDictionary = new Dictionary<int, object> 117 { 118 {itemClientHandle, value} 119 }; 120 try121 { 122 int[] pErrors; 123 Write(itemDictionary, clientHandle, out pErrors); 124 returnValue = (pErrors[0] == 0); 125 } 126 catch (COMException ex) 127 { 128 throw ex; 129 } 130 return returnValue; 131 } 132 public void Write(Dictionary<int, object> itemDictionary, int groupHandle, out int[] pErrors) 133 { 134 var count = itemDictionary.Count(); 135 var values = new object[count]; 136 var serverHandle = new int[count]; 137 pErrors = null; 138 OpcDaCustomGroup group = _opcGroups.First(p => p.ServerGroupHandle == groupHandle); 139 int index = 0; 140 foreach (KeyValuePair<int, object> itemId in itemDictionary) 141 { 142 foreach (var item in group.OpcDataCustomItems) 143 { 144 if (item.ClientHandle == itemId.Key) 145 { 146 values[index] = itemId.Value; 147 serverHandle[index] = item.ServerHandle; 148 index++; 149 } 150 } 151 } 152 try153 { 154 _opcDaCustomAsync.Write(values, serverHandle, out pErrors, group); 155 } 156 catch (COMException ex) 157 { 158 throw ex; 159 } 160 } 161 /// <summary>162 /// 写单个数据163 /// </summary>164 /// <param name="value">值</param>165 /// <param name="groupHandle">组ID</param>166 /// <param name="clientHandle">项ID</param>167 public void Write(int value, int groupHandle, int clientHandle) 168 { 169 OpcDaCustomGroup group = GetOpcGroup(groupHandle); 170 if (group != null) 171 { 172 int[] pErrors; 173 var serverHanlde = new int[1]; 174 serverHanlde[0] = group.OpcDataCustomItems.First(c => c.ClientHandle == clientHandle).ServerHandle; 175 var values = new object[1]; 176 values[0] = value; 177178 _opcDaCustomAsync.Write(values, serverHanlde, out pErrors, group); 179180 } 181 } 182 /// <summary>183 /// 异步读取数据完成事件184 /// </summary>185 /// <param name="sender"></param>186 /// <param name="e"></param>187 public void ReadCompleted(object sender, OpcDaCustomAsyncEventArgs e) 188 { 189 if (OnReadCompleted != null) 190 { 191 OnReadCompleted(this, e); 192 } 193 } 194 /// <summary>195 /// 异步读取控制模式数据196 /// </summary>197 public void Read() 198 { 199 if (_opcDaCustomAsync != null) 200 { 201 _opcDaCustomAsync.Read(); 202 } 203204 } 205 /// <summary>206 /// 根据OPC句柄获取OPC组对象207 /// </summary>208 /// <param name="groupHandle">OPC组对象</param>209 /// <returns></returns>210 public OpcDaCustomGroup GetOpcGroup(int groupHandle) 211 { 212 return _opcGroups.First(e => e.ClientGroupHandle == groupHandle); 213 } 214 } 215 }
View Code
这个类可以根据自己设计的配置文件进行相应的实现。
1 private OpcManager opcManager; 2 private System.Timers.Timer opcTimer; 3 private int[] pErrors; 4 private Dictionary<int, object> items; 5 /// <summary> 6 /// 写入采煤机位置数据 7 /// </summary> 8 /// <param name="sender"></param> 9 /// <param name="e"></param>10 private void button1_Click(object sender, EventArgs e) 11 { 12 items = new Dictionary<int, object>(); 13 items.Add(2, textBox2.Text); 14 opcManager.Write(items, 1, pErrors); 15 } 1617 private void FrmMain_Load(object sender, EventArgs e) 18 { 19 opcManager = new OpcManager(AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory+"\\Opc.config.xml"); 20 opcManager.OnReadCompleted += new EventHandler<OpcDaCustomAsyncEventArgs>(opcManager_OnReadCompleted); 2122 opcTimer = new System.Timers.Timer() 23 { 24 Interval = 100, 25 AutoReset = true, 26 Enabled = true27 }; 28 opcTimer.Elapsed += new ElapsedEventHandler(opcTimer_Elapsed); 29 } 3031 void opcTimer_Elapsed(object sender, ElapsedEventArgs e) 32 { 33 opcManager.Read(); 34 } 3536 void opcManager_OnReadCompleted(object sender, OpcDaCustomAsyncEventArgs e) 37 { 38 Invoke((ThreadStart)(() => 39 { 4041 if (OpcHelper.ShowValue(e, 3) != null) 42 { 43 textBox1.Text = OpcHelper.ShowValue(e, 3).ToString(); 44 } 45 })); 46 }
以上实现了数据的读取和写入。
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