折腾了一段时间研究OPC,理清了下位机、OPCServer 和OPCClient的关系和通信模型,终于能够来写一篇相关的博客了。

我们使用西门子的 S7 200 SMART作为下位机端,通过3G路由器从vpn与公司服务器通信,服务器运行配置好的PC Access SMART 作为OPC Server, 完成对下位机内存地址的定义后,使用自动化接口开发中间件负责将OPC Server得到的PLC数据存放至SQL Server

中间件和数据库的设计思路是:

数据库按真实设备类型分别建表用作存储,数据库建有数据字典表用作配置功能,包括配置内存地址和opc服务等。

中间件作用是调用OPCAutomation 类访问OPCServer端,并进行可控制读取间隔的OPC数据读取、存储工作。

由于第一次接触这类开发,在设计功能时花费了很多精力,从完全不懂到基本理解这种通信模式和原理,也绕了不少远路。

本文主要介绍OPCAutomation类的使用。

简单说下流程就是:

1. 创建OPC Server的连接

2. 创建OPC组对象并初始化设置

3. 获取组的OPCItems对象,为读取数据作准备

4. opcItem的操作。

5. 退出程序的资源释放

创建连接很简单,需要指定OPCServer所在的服务器(内网可以指定ip或者计算机名),指定OPC服务的名称(同一服务器可能运行多个OPC服务以适配同的下位机)

        private bool ConnectRemoteServer(string remoteServerIP, string remoteServerName)
{
try
{
this.opcServer.Connect(remoteServerName, remoteServerIP);
string status;
if (opcServer.ServerState == (int)OPCServerState.OPCRunning)
{
status = "已连接到-" + opcServer.ServerName + " ";
}
else
{
//这里你可以根据返回的状态来自定义显示信息,请查看自动化接口API文档
status = "状态:" + opcServer.ServerState.ToString() + " ";
}
Console.WriteLine(status);
}
catch (Exception err)
{
Console.WriteLine("连接远程服务器出现错误:" + err.Message, "提示信息");
return false;
}
return true;
}

其中 this.opcServer.Connect(remoteServerName, remoteServerIP);即OPCAutomation类提供的连接方法。

需要注意的是,在实际配置时,需要完全对OPC 服务端所在服务器上配置防火墙出入站规则后,OPC服务才能够被其他服务器上的中间件访问到。故我们选择最简单的方式,在本机运行中间件。

创建组相当于读取到OPC上特定的项目,而具体的数据值是在每个项目下根据开发人员的定义而确定。

opcGroups = opcServer.OPCGroups;
opcGroup = opcGroups.Add("OPCDOTNETGROUP");
SetGroupProperty();
opcGroup.DataChange += new DIOPCGroupEvent_DataChangeEventHandler(opcGroup_DataChange); //opcGroup.AsyncWriteComplete += new DIOPCGroupEvent_AsyncWriteCompleteEventHandler(KepGroup_AsyncWriteComplete); opcItems = opcGroup.OPCItems;

注释的代码是绑定写操作的事件。

这段代码是为OPCGroup对象进行初始化。 比较关键的是两句绑定事件的,第一个绑定的是每当OPC数据有变化时触发的事件。

数据变化的时间是由以下代码中UpdateRate控制。

        private void SetGroupProperty()
{
opcServer.OPCGroups.DefaultGroupIsActive = true;
opcServer.OPCGroups.DefaultGroupDeadband = ;
opcGroup.UpdateRate = this.updateRate;
opcGroup.IsActive = true;
opcGroup.IsSubscribed = true;
}

关于逐项配置的具体说明,建议参考OPCAutomation的api,如果有看到翻译比较合适的后续会补充上来。

之后是为全局变量里的OPCGroup对象添加Items,在OPC中,每个opcItem会被分配一个客户端句柄值,同时会被配置上服务端句柄。几乎所有有关获取指定OpcItem对象的方法均要求指定客户端句柄值。

        void AddAllOpcItem()
{
opcBrowser.ShowBranches();
opcBrowser.ShowLeafs(true);
int count = this.opcBrowser.Count;
if (this.opcItemsArray == null)
{
opcItemsArray = new List<string>();
}
foreach (var item in opcBrowser)
{
opcItemsArray.Add(item.ToString());
}
AddOpcItems();
}
//逐项绑定句柄值
void AddOpcItems()
{
foreach (var item in this.opcItemsArray)
{
itmHandleClient = ;
opcItem = opcItems.AddItem(item, itmHandleClient);
itmHandleServer = opcItem.ServerHandle;
}
}

这段代码是为了把获取到的全部OPCItem添加到所创建的OPCGroup对象的opcItem集合中,以便我们所绑定的DataChange事件能够被触发并且正确对应到每个地址值上

基本上到此,只要在所绑定的DataChange的实现代码中完成具体的数据读取业务,中间件的核心部分已经完成。

稍微提一下,OPC的数据项主要包含:名称、条目id、地址、数据类型、数据值、工程单位上下限、时间戳和质量几项,在实际业务中我们关注条目ID、数据类型、值、时间戳和质量,对于读取的opc数据值而言,需要注意的是得到值是Dynamic类型的,需要正确进行判断和转换。质量返回值为0时基本可以认为下位机到服务端的数据链断了,或者下位机对应项目没有收到数据,据此可进行日志和提示的业务操作。

在OPC的数据类型中,REAL对应float, WORD对应16位整型,BOOL可以用bit或者Bool进行转换,用bit和sql server的数据项可以比较方便对接。

第一次做这类开发,谬误难免,希望多多指点。

感谢阅读。

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