OPC访问接口方式以及读写方式

描述

OPC是Object Linking and Embedding(OLE)for Process Control 的缩写,它是微软公司的对象链接和嵌入技术在过程控制方面的应用。OPC以OLE/COM/DCOM技术为基础,采用客户/服务器模式,为工业自动化软件面向对象的开发提供了统一的标准,这个标准定义了应用Microsoft操作系统在基于PC的客户机之间交换自动化实时数据的方法,采用这项标准后,硬件开发商将取代软件开发商为自己的硬件产品开发统一的OPC接口程序,而软件开发者可免除开发驱动程序的工作,充分发挥自己的特长,把更多的精力投入到其核心产品的开发上。

SimaticNet是西门子全集成自动化系统中的一个重要组成部分,它为完善的工业自动化控制系统的通讯提供部件和网络,同时提供多个OPCServer,为数据的外部访问提供接口,本文主要以OPC.SimaticNET为例说明。

接口

采用不同的通信方式,通过OPC.SimaticNET,现场数据可以方便地提供给用户:

 

接口

 OPC的读写方式

在实际使用中,主要包括对现场数据的读写操作。

OPC读数有三种方式:同步、异步、订阅。

同步通讯时,OPC客户程序向OPC服务器进行请求时,OPC客户程序必须等到OPC服务器对应的响应全部完成以后才能返回,在此期间OPC客户程序一直处于等待状态,若进行读操作,那么必须等待OPC服务器响应后才返回。因此在同步通讯时,如果有大量数据进行操作或者有很多OPC客户程序对OPC服务器进行读操作,必然造成OPC客户程序的阻塞现象。因此同步通讯适用于OPC客户程序较少,数据量较小时的场合。

接口

异步通讯时,OPC客户程序对服务器进行请求时,OPC客户程序请求后立刻返回,不用等待OPC服务器的响应,可以进行其它操作。OPC服务器完成响应后再通知OPC客户程序,如进行读操作,OPC客户程序通知OPC服务器后离开返回,不等待OPC服务器的读完成,而OPC服务器完成读后,会自动的通知OPC客户程序,把读结果传送给OPC客户程序。因此相对于同步通讯,异步通讯的效率更高。

接口

订阅方式时,OPC客户程序对服务器进行请求时,OPC客户程序操作后立刻返回,不用等待OPC服务器的操作,可以进行其它操作, OPC 服务器的Group组在组内有数据发生改变时,自动根据更新周期刷新相应的客户端数据,如下图,客户端只向OPC服务发送一次请求,之后不再对服务器请求。

接口

OPC写数有两种方式:同步、异步。区别与上面讲的机制一样,在生产应用中,如果写数据参与控制,一般采用同步方式。

OPC访问接口方式:

OPC主要包含两种接口:CUSTOM标准接口和OLE自动化标准接口,自定义接口是服务商必须提供的,而自动化接口则是可选的。

自定义接口是一组COM接口,主要用于采用C++语言的应用程序开发;

自动化接口是一组OLE接口,主要用于采用VB,DELPHI,Excel等基于脚本编程语言的应用程序开发。

接口

许多OPC服务器,包括OPC.SimaticNet,是在COM平台开发的,从而对于基于.NET 框架下的C#语言,作为客户端程序语言访问OPCServer,需要解决两个平台间无缝迁移的问题。OPC基金会对会员提供了OpcRcw动态链接库,OPC NET COM包装器和OPC NET API,将OPC复杂的规范封状成简单易用的C#类,可以比较容易地实现数据访问。

本文中通过实验,逐步讲解了通过C#编写客户端程序,访问OPC.SimaticNet,对PLC数据进行读写的实现过程。自定义接口及自动化接口都进行了测试,但基于C#的语言特性,建议采用自定义接口访问,同时有很多OPCServer服务商,对外是不提供自动化接口的,西门子的SimaticNet及WinCC的OPCServer都提供自动化接口。

接口

 

OPC Server端组态配置:

接口

接口

接口

如上图建立连接S7_connection_1,然后在OPC Scout测试连接的正确性。

接口

从上面可以看到数据访问都是正常的。

C#自动化接口

 

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.ComponentModel;

using System.Data;

using System.Drawing;

using System.Text;

using System.Windows.Forms;

using System.Collections;

using OPCSiemensDAAutomation;//引用连接库

 

第一步,添加下列命名空间(首先在COM组件中添加相应组件)

using OPCSiemensDAAutomation;

第二步,定义OPC相关变量

OPCServer MyOpcServer; //定义OPCServer

OPCGroup MyOpcGroup; //定义组

OPCItem MyOpcItem1; //Item

OPCItem MyOpcItem2; //值

long[] ServerHandle = new long[2]; //Item的句柄

第三步,建立连接及对象

MyOpcServer = new OPCServer();

                MyOpcServer.Connect("OPC.SimaticNet", "192.168.0.102");

        MyOpcGroup = MyOpcServer.OPCGroups.Add("MyGroup1");

MyOpcItem1 = MyOpcGroup.OPCItems.AddItem("S7:[S7 connection_1]DB10,INT0",1);

                MyOpcItem2 = MyOpcGroup.OPCItems.AddItem("S7:[S7 connection_1]DB10,INT2", 2);

                ServerHandle[0] = MyOpcItem1.ServerHandle;

         ServerHandle[1] = MyOpcItem2.ServerHandle;

第四步,同步读数据,

private void Btn_Read_S_Click(object sender,EventArgs e)//同步读数据

        {

  ……

  MyOpcItem1.Read(1,out ItemValues,out Qualities, out TimeStamps);

//ItemValues,Qualities,TimeStamps分别是值,质量码

    //也可以通过调用SyncRead函数,参数可参考异步读函数

……

}

第四步,同步写数据

private void Btn_Write_S_Click(object sender,EventArgs e)

 {

  ……

  MyOpcItem1.Write(Txt_W1.Text);

//也可以通过调用SyncWrite函数,参数可参考异步写函数

……

}

第五步,异步事件定义,

在异步操作情况下,需要定义相应的异步事件

MyOpcGroup.DataChange +=new

DIOPCGroupEvent_DataChangeEventHandler(MyOpcGroup_DataChange); //

      //订阅方式下数据改变

iteComplete +=new

DIOPCGroupEvent_AsyncWriteCompleteEventHandler(MyOpcGroup_WriteComplete);

//写完成事件

MyOpcGroup.AsyncReadComplete += new

DIOPCGroupEvent_AsyncReadCompleteEventHandler(MyOpcGroup_ReadComplete);

//读完成事件

MyOpcGroup.AsyncCancelComplete += new

DIOPCGroupEvent_AsyncCancelCompleteEventHandler(MyOpcGroup_CancelComplete);

//取消操作事件

在使用中注意,其事件函数要按照特定接口:

void MyOpcGroup_DataChange(int TransactionID, int NumItems,ref Array ClientHandles,

ref Array ItemValues,ref Array Qualities, ref Array TimeStamps)

void MyOpcGroup_WriteComplete(int TransactionID, int NumItems, ref Array ClientHandles,

ref Array Errors)

void MyOpcGroup_ReadComplete(int TransactionID, int NumItems,ref System.Array

ClientHandles,ref System.Array ItemValues,ref System.Array Qualities,

ref System.Array TimeStamps,ref System.Array Errors)

void MyOpcGroup_CancelComplete(int CancelID)

第六步订阅方式读

void MyOpcGroup_DataChange(int TransactionID, int NumItems,ref Array ClientHandles,

ref Array ItemValues,ref Array Qualities, ref Array TimeStamps)

    {

  ……

//注意数据改变时,Item数量要通过NumItems得到,也就是说只有数据改变时,才对一

遍,所以降低了服务器负担。要注意读语句写法。

……

}

第七步异步读

private void Btn_Read_A_Click(object sender,EventArgs e)//异步读事件

        {

int[] handle = new int[3] {ServerHandle[0], ServerHandle[1],0};//注意方式

Array MyServerHandles = (Array)handle;

Array errors;

int cancelID;

  ……

MyOpcGroup.AsyncRead(2, ref MyServerHandles, out errors, READASYNC_ID, out

cancelID);

……

 }

void MyOpcGroup_ReadComplete(int TransactionID, int NumItems,ref System.Array

ClientHandles,ref System.Array ItemValues,ref System.Array Qualities,

ref System.Array TimeStamps,ref System.Array Errors)

        {

  ……

//注意TransactionID的对应

……

}

注意array在函数内部做参数时,数据下标是从1开始的,所以要考虑将第0位空出

来,n个Item,就要定义n+1列数组,添加一个0,但在函数使用时,又是从左开始读的。

否则会报错。

第八步异步写

private void Btn_Write_A_Click(object sender,EventArgs e)

        {

  ……

MyOpcGroup.AsyncWrite(2,ref MyServerHandles, ref Myvalues,out errors,

WRITEASYNC_ID,out cancelID);

  ……

}

void MyOpcGroup_WriteComplete(int TransactionID, int NumItems, ref Array ClientHandles

ref Array Errors)

        {

  ……

}

同样要注意Array在函数内部做参数的传递。

第九步释放对象

private void Btn_Disconn_Click(object sender,EventArgs e)

{

  ……

}

OPCItem的数据类型:

在通过自定义接口访问时,

ItemArray[1].szAccessPath = "";

 ItemArray[1].szItemID = "S7:[S7 connection_1]DB10,Real4";//地址,不同数据类型表示

     ItemArray[1].bActive = 1;//是否激活

     ItemArray[1].hClient = 2;//表示ID

     ItemArray[1].dwBlobSize = 0;

     ItemArray[1].pBlob =IntPtr.Zero;

     ItemArray[1].vtRequestedDataType = 5;

     ItemArray[2].szAccessPath = "";

     ItemArray[2].szItemID = "S7:[S7 connection_1]DB10,STRING26.10";//地址,不同数据类型表

示方法不同

     ItemArray[2].bActive = 1;//是否激活

     ItemArray[2].hClient = 3;//表示ID

     ItemArray[2].dwBlobSize = 0;

     ItemArray[2].pBlob =IntPtr.Zero;

ItemArray[2].vtRequestedDataType = 8;

 

  审核编辑:汤梓红
 

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