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C# Opcda 應(yīng)用詳解，你學(xué)會(huì)了嗎？

作者：iamrick
開(kāi)發(fā) 前端
OPC的出現(xiàn)正是為了解決這些問(wèn)題。它采用一種簡(jiǎn)單的接口標(biāo)準(zhǔn)，允許不同的供應(yīng)商設(shè)備和應(yīng)用程序之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。通過(guò)使用OPC，應(yīng)用程序可以自由地組合不同的設(shè)備和應(yīng)用程序，從而實(shí)現(xiàn)更加靈活、高效和經(jīng)濟(jì)的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)。

OPC，一句話DA用的越來(lái)越少了。全稱OLE For Process Control，是一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，旨在解決不同供應(yīng)商設(shè)備與應(yīng)用程序之間的接口標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題。隨著工業(yè)自動(dòng)化和控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展，各種設(shè)備和應(yīng)用程序不斷涌現(xiàn)，其之間的通信變得越來(lái)越復(fù)雜。傳統(tǒng)的設(shè)備和應(yīng)用程序之間的通信主要依靠編程和調(diào)試，但這種方式效率低下、不靈活、成本高，也限制了應(yīng)用程序的自由組合和開(kāi)發(fā)。

OPC的出現(xiàn)正是為了解決這些問(wèn)題。它采用一種簡(jiǎn)單的接口標(biāo)準(zhǔn)，允許不同的供應(yīng)商設(shè)備和應(yīng)用程序之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。通過(guò)使用OPC，應(yīng)用程序可以自由地組合不同的設(shè)備和應(yīng)用程序，從而實(shí)現(xiàn)更加靈活、高效和經(jīng)濟(jì)的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)。

OPC標(biāo)準(zhǔn)包括一組接口規(guī)范和協(xié)議，可以被用于不同類型的設(shè)備和應(yīng)用程序。OPC的接口規(guī)范包括以下幾個(gè)部分：OPC控制器規(guī)范、OPC數(shù)據(jù)服務(wù)規(guī)范、OPC應(yīng)用程序接口規(guī)范和OPC數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范。這些規(guī)范提供了一種通用的接口，允許設(shè)備和應(yīng)用程序之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。OPC的協(xié)議主要包括基于協(xié)議的和基于消息的兩種方式。

基于協(xié)議的方式是通過(guò)協(xié)議規(guī)范定義的消息格式進(jìn)行通信。每個(gè)設(shè)備和應(yīng)用程序都可以使用OPC協(xié)議生成自己的消息格式，從而實(shí)現(xiàn)與其他設(shè)備和應(yīng)用程序的通信?；谙⒌姆绞絼t是通過(guò)定義消息的格式和目的地來(lái)進(jìn)行通信。消息可以通過(guò)OPC服務(wù)器進(jìn)行傳輸，服務(wù)器可以是本地的或者遠(yuǎn)程的。

OPC標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)依賴于OPC基金會(huì)，該基金會(huì)是一個(gè)非營(yíng)利性的組織，致力于推廣和發(fā)展OPC標(biāo)準(zhǔn)。基金會(huì)負(fù)責(zé)維護(hù)OPC標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)發(fā)新的規(guī)范和協(xié)議，提供技術(shù)支持和培訓(xùn)等服務(wù)。OPC基金會(huì)的成員包括各種設(shè)備和應(yīng)用程序的供應(yīng)商、系統(tǒng)集成商、工程師和用戶。

利用驅(qū)動(dòng)器的系統(tǒng)連接

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利用 OPC 控制的系統(tǒng)組成

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OPC 的分層結(jié)構(gòu)

OPC 對(duì)象中最上層的對(duì)象是 OPC 服務(wù)器，一個(gè) OPC 服務(wù)器中可以設(shè)置一個(gè)以上的 OPC 組。OPC 服務(wù)器常對(duì)應(yīng)于某種特定的控制設(shè)備，如 DCS 以及 PLC 等。

OPC 組是可以進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)的多個(gè) OPC 標(biāo)簽的集合，OPC 應(yīng)用程序可以將需要的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行批量讀取，也可以以組為單位啟動(dòng)或者停止數(shù)據(jù)訪問(wèn)。此外，OPC 組還提供組內(nèi) OPC 標(biāo)簽數(shù)據(jù)變化時(shí)向 OPC 應(yīng)用程序通知的事件。

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OPC 與 OPC UA

OPC DA 與 OPC UA 都是 OPC 協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)：

OPC 是一種通過(guò)微軟 COM/DCOM 技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的協(xié)定，采用 C/S 架構(gòu)。開(kāi)發(fā)人員只需要按照 OPC 的標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě) OPC-Client 訪問(wèn) OPC-Server 進(jìn)行讀寫(xiě)操作即可實(shí)現(xiàn)與硬件設(shè)備的通信。OPC 的協(xié)定中包括：

DA (Data Access)：訪問(wèn)數(shù)據(jù)的主要規(guī)范；

A&E (Alarm and Event)：基于事件提供 Client 端訂閱，事件觸發(fā)后 Server 主動(dòng)提交數(shù)據(jù)；

HDA (History Data Access)：歷史數(shù)據(jù)訪問(wèn)；

OPC UA 是 OPC 協(xié)議的新版，其不再依賴于 COM/DCOM 技術(shù)，這意味著其具有跨平臺(tái)性，不再局限于 Windows 系統(tǒng)。OPC UA 提供了可靠的通信機(jī)制，接口簡(jiǎn)單一致。

先用KepServerEx 做個(gè)防真環(huán)境

模擬數(shù)據(jù)配制

線形變化型 RAMP(Rate, Low Limit, High Limit, Increment) Rate：變化率，單位毫秒 Low Limit：下限值 High Limit：上限值 Increment：變化量

隨機(jī)變化型

格式：RANDOM(Rate, Low Limit, High Limit)
Rate：變化率，單位毫秒
Low Limit：下限值
High Limit：上限值

三角函數(shù)型 SINE(Rate, Low Limit, High Limit, Frequency, Phase) Rate：變化率/變化周期，單位毫秒 Low Limit：下限值 High Limit：上限值 Frequency：三角函數(shù)頻率 Phase：三角函數(shù)偏移量

用戶自定義型 USER(Rate, User Value1, User Value2, User Value3,…User ValueN) Rate：變化率，單位毫秒 User Value1….ValueN：用戶自定義的值，可以有多個(gè)

OPCDA

OPCDAAuto.dll下載_解決OPCDAAuto.dll丟失問(wèn)題 OPCDAAuto.dll是微軟vc組件的一個(gè)重要dll文件，缺少它可能會(huì)造成部分軟件或游戲無(wú)法正常運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)提示“沒(méi)有找到OPCDAAuto.dll”或“丟失OPCDAAuto.dll”等類似錯(cuò)誤信息 dll文件修復(fù)方法：1、解壓下載的文件。2、復(fù)制文件“OPCDAAuto.dll”到系統(tǒng)目錄下。3、系統(tǒng)目錄一般為：C:\WINNT\System32 64位系統(tǒng)為C:\Windows\SysWOW64 4、最后點(diǎn)擊開(kāi)始菜單-->運(yùn)行-->輸入regsvr32 OPCDAAuto.dll 后，回車即可解決錯(cuò)誤提示。

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注意：這個(gè)組件在.net core下項(xiàng)目需要是x86下才能正常使用。

一個(gè)例子

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做一個(gè)自定義控件UPanel。

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public partial class UPanel : UserControl
{
    public event Action<string,string> ValueClick;


    public UPanel()
    {
        InitializeComponent();
    }


    protected override void OnInvalidated(InvalidateEventArgs e)
    {
        base.OnInvalidated(e);
        ResetLocation();
    }
    protected override void OnLoad(EventArgs e)
    {
        base.OnLoad(e);
        ResetLocation();
    }


    protected override void OnResize(EventArgs e)
    {
        base.OnResize(e);
        ResetLocation();
        this.Invalidate();
    }


    private void ResetLocation()
    {
        lblTitle.Left = (this.Width - lblTitle.Width) / 2;
        lblValue.Left = (this.pnlMain.Width - lblValue.Width) / 2;
        lblValue.Top = (this.pnlMain.Height - lblValue.Height) / 2;
    }


    public string Title
    {
        get
        {
            return lblTitle.Text;
        }
        set
        {
            lblTitle.Text = value;
        }
    }


    public string Value
    {
        get
        {
            return lblValue.Text;
        }
        set
        {
            lblValue.Text = value;
        }
    }


    private void pnlMain_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        valueClick(Value);
    }


    private void lblValue_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        valueClick(Value);
    }


    private void valueClick(string value)
    {
        if (ValueClick != null)
        {
            lblValue.Visible = false;
            TextBox txt = new TextBox();
            txt.Multiline = true;
            this.pnlMain.Controls.Add(txt);
            txt.Dock= DockStyle.Fill;
            txt.Focus();
            txt.MouseLeave += (obj, e) =>
            {
                txt.Visible=false;
                lblValue.Visible = true;
                if(value!=txt.Text && txt.Text != "")
                {
                    Value = txt.Text;
                    this.ValueClick(Value, Title);
                }
            };
        }
    }
}

申明一個(gè)Dev類

public class Dev
{
    public Int32 Bom1 { get; set; }
    public string Part1 { get; set; }


    public Int32 Qty1 { get; set; }
    public Int32 Speed1 { get; set; }
    public bool Status1 { get; set; }
    public bool Status2 { get; set; }
    public bool Status3 { get; set; }
    public bool Status4 { get; set; }


    public Int32 Times1 { get; set; }


    public Int32 Weight { get; set; }


    public int OnLine { get; set; } = 0;
    public int Offline { get; set; } = 0;


    public void Status()
        {
            OnLine = 0;
            Offline = 0;
            var properties= this.GetType().GetProperties()
            .Where(x => x.Name.Contains("Status"));
            foreach (var item in properties)
            {
                if ((bool)item.GetValue(this, null))
                {
                    OnLine++;
                }
                else
                {
                    Offline++;
                }
            }
        }


}

OpcDev類

public class OpcModel
{
    public Action<Dev> ReadFinish=null;
    public Dev dev { get; set; } = new Dev();
    OPCServer MyOpcServer;
    OPCGroup MyOpcGroup;
    OPCItem MyOpcItem1;
    OPCItem MyOpcItem2;
    OPCItem MyOpcItem3;
    OPCItem MyOpcItem4;


    OPCItem MyOpcItem5;
    OPCItem MyOpcItem6;
    OPCItem MyOpcItem7;
    OPCItem MyOpcItem8;


    OPCItem MyOpcItem9;
    OPCItem MyOpcItem10;


    //連接初使化
    public bool Connect()
    {
        try
        {
            MyOpcServer = new OPCServer();
            //ProgID是一個(gè)字符串，唯一標(biāo)識(shí)注冊(cè)的真實(shí)OPC數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)器(實(shí)現(xiàn)自定義接口)
            //The Node name can specify another computer to connect using DCOM.
            MyOpcServer.Connect("Kepware.KEPServerEX.V6", "127.0.0.1");


            MyOpcGroup = MyOpcServer.OPCGroups.Add("MyGroup1");
            MyOpcGroup.IsActive = true;
            //是否可以Change事件
            MyOpcGroup.IsSubscribed = true;
            MyOpcGroup.DeadBand = 0;
            MyOpcGroup.UpdateRate = 100;


            MyOpcItem1 = MyOpcGroup.OPCItems.AddItem("Channel1.Dev1.Bom1", 0);
            MyOpcItem2 = MyOpcGroup.OPCItems.AddItem("Channel1.Dev1.Part1", 0);
            MyOpcItem3 = MyOpcGroup.OPCItems.AddItem("Channel1.Dev1.Qty1", 0);
            MyOpcItem4 = MyOpcGroup.OPCItems.AddItem("Channel1.Dev1.Speed1", 0);
            MyOpcItem5 = MyOpcGroup.OPCItems.AddItem("Channel1.Dev1.Status1", 0);
            MyOpcItem6 = MyOpcGroup.OPCItems.AddItem("Channel1.Dev1.Status2", 0);
            MyOpcItem7 = MyOpcGroup.OPCItems.AddItem("Channel1.Dev1.Status3", 0);
            MyOpcItem8 = MyOpcGroup.OPCItems.AddItem("Channel1.Dev1.Status4", 0);
            MyOpcItem9 = MyOpcGroup.OPCItems.AddItem("Channel1.Dev1.Times1", 0);
            MyOpcItem10 = MyOpcGroup.OPCItems.AddItem("Channel1.Dev1.Weight1", 0);


            //異步讀完成
            MyOpcGroup.AsyncReadComplete += MyOpcGroup_AsyncReadComplete;


            return true;
        }
        catch
        {
            return false;
        }
    }


    //同步讀取信息
    public void ReadValue()
    {
        object ItemValues;
        object Qualities;
        object TimeStamps;


        MyOpcItem1.Read(1, out ItemValues, out Qualities, out TimeStamps);
        dev.Bom1 = (Int32)ItemValues;


        MyOpcItem2.Read(1, out ItemValues, out Qualities, out TimeStamps);
        dev.Part1 = ItemValues.ToString();


        MyOpcItem3.Read(1, out ItemValues, out Qualities, out TimeStamps);
        dev.Qty1 = (Int32)ItemValues;


        MyOpcItem4.Read(1, out ItemValues, out Qualities, out TimeStamps);
        dev.Speed1 = (Int32)ItemValues;


        MyOpcItem5.Read(1, out ItemValues, out Qualities, out TimeStamps);
        dev.Status1 = (bool)ItemValues;


        MyOpcItem6.Read(1, out ItemValues, out Qualities, out TimeStamps);
        dev.Status2 = (bool)ItemValues;


        MyOpcItem7.Read(1, out ItemValues, out Qualities, out TimeStamps);
        dev.Status3 = (bool)ItemValues;


        MyOpcItem8.Read(1, out ItemValues, out Qualities, out TimeStamps);
        dev.Status4 = (bool)ItemValues;


        MyOpcItem9.Read(1, out ItemValues, out Qualities, out TimeStamps);
        dev.Times1 = (Int32)ItemValues;


        MyOpcItem10.Read(1, out ItemValues, out Qualities, out TimeStamps);
        dev.Weight = (Int32)ItemValues;


        dev.Status();
    }
    
    //同步寫(xiě)
    public void WriteValue(string title, object value)
    {
        int[] tmp = new int[] { 0, MyOpcItem1.ServerHandle };
        Array serverHandles = (Array)tmp;
        Array Errors;
        int cancelID;
        object[] v = new object[] { "", value };
        Array values = (Array)v;
        MyOpcGroup.SyncWrite(1, ref serverHandles, ref values, out Errors);
        switch (title)
        {
            default:
                break;
        }
    }
}

修改異步寫(xiě)

//同步寫(xiě)
public void WriteValue(string title, object value)
{
    int[] tmp = new int[] { 0, MyOpcItem1.ServerHandle };
    Array serverHandles = (Array)tmp;
    Array Errors;
    int cancelID;
    object[] v = new object[] { "", value };
    Array values = (Array)v;
    MyOpcGroup.SyncWrite(1, ref serverHandles, ref values, out Errors);
    switch (title)
    {
        default:
            break;
    }
}


//異步寫(xiě)
public void WriteValueAsync(string title, object value)
{
    int[] tmp = new int[] { 0, MyOpcItem1.ServerHandle };


    Array serverHandles = (Array)tmp;
    Array Errors;
    int cancelID;
    object[] v = new object[] { "", value };
    Array values = (Array)v;
    MyOpcGroup.AsyncWrite(1, ref serverHandles, ref values
    , out Errors, 1, out cancelID);


    switch (title)
    {
        default:
            break;
    }
}

異步讀

//異步讀
public void ReadValueAsync()
{
    int[] tmp = new int[] { 0, MyOpcItem1.ServerHandle, MyOpcItem2.ServerHandle
    , MyOpcItem3.ServerHandle, MyOpcItem4.ServerHandle, MyOpcItem5.ServerHandle
    , MyOpcItem6.ServerHandle, MyOpcItem7.ServerHandle, MyOpcItem8.ServerHandle
    , MyOpcItem9.ServerHandle, MyOpcItem10.ServerHandle };
    Array serverHandles = (Array)tmp;
    Array Errors;
    int cancelID;
    MyOpcGroup.AsyncRead(10, ref serverHandles, out Errors, 1, out cancelID);
}


//異步讀完成后的回調(diào)
private void MyOpcGroup_AsyncReadComplete(int TransactionID, int NumItems
, ref Array ClientHandles, ref Array ItemValues
, ref Array Qualities, ref Array TimeStamps, ref Array Errors)
{
    dev.Bom1 = (Int32)MyOpcItem1.Value;
    dev.Part1 = MyOpcItem2.Value.ToString();
    dev.Qty1 = (Int32)MyOpcItem3.Value;
    dev.Speed1 = (Int32)MyOpcItem4.Value;
    dev.Status1 = (bool)MyOpcItem5.Value;
    dev.Status2 = (bool)MyOpcItem6.Value;
    dev.Status3 = (bool)MyOpcItem7.Value;
    dev.Status4 = (bool)MyOpcItem8.Value;
    dev.Times1 = (Int32)MyOpcItem9.Value;
    dev.Weight = (Int32)MyOpcItem10.Value;


    if (ReadFinished != null)
    {
        ReadFinished();
    }
}

數(shù)據(jù)改變事件

MyOpcGroup.IsSubscribed = true; //只有為真事件才有效


MyOpcGroup.DataChange += MyOpcGroup_DataChange; //綁定事件


private void MyOpcGroup_DataChange(int TransactionID, int NumItems
, ref Array ClientHandles
, ref Array ItemValues, ref Array Qualities, ref Array TimeStamps)
{
    dev.Bom1 = (Int32)MyOpcItem1.Value;
    dev.Part1 = MyOpcItem2.Value.ToString();
    dev.Qty1 = (Int32)MyOpcItem3.Value;
    dev.Speed1 = (Int32)MyOpcItem4.Value;
    dev.Status1 = (bool)MyOpcItem5.Value;
    dev.Status2 = (bool)MyOpcItem6.Value;
    dev.Status3 = (bool)MyOpcItem7.Value;
    dev.Status4 = (bool)MyOpcItem8.Value;
    dev.Times1 = (Int32)MyOpcItem9.Value;
    dev.Weight = (Int32)MyOpcItem10.Value;
    if (DataChanged != null)
    {
        DataChanged();
    }
}

Opc server 關(guān)閉事件

MyOpcServer.ServerShutDown += MyOpcServer_ServerShutDown;


private void MyOpcServer_ServerShutDown(string Reason)
{
    
}

界面代碼

public partial class FrmMain : Form
    {
        OpcModel opc = new OpcModel();
        System.Timers.Timer timer= new System.Timers.Timer();
        public FrmMain()
        {
            InitializeComponent();
            timer.Interval = 1000;
            timer.Elapsed += Timer_Elapsed;
        }


        private void Timer_Elapsed(object? sender, System.Timers.ElapsedEventArgs e)
        {
            opc.ReadValueAsync();
        }


        private void Opc_ReadFinished()
        {
            this.Invoke(() =>
            {
                uPanel1.Title = "Bom1";
                uPanel1.Value = opc.dev.Bom1.ToString();


                uPanel2.Title = "Part1";
                uPanel2.Value = opc.dev.Part1.ToString();


                uPanel3.Title = "Qty1";
                uPanel3.Value = opc.dev.Qty1.ToString();


                uPanel4.Title = "Speed1";
                uPanel4.Value = opc.dev.Speed1.ToString();


                uPanel5.Title = "Status1";
                uPanel5.Value = opc.dev.Status1.ToString();


                uPanel6.Title = "Status2";
                uPanel6.Value = opc.dev.Status2.ToString();


                uPanel7.Title = "Status3";
                uPanel7.Value = opc.dev.Status3.ToString();


                uPanel8.Title = "Status4";
                uPanel8.Value = opc.dev.Status4.ToString();


                uPanel9.Title = "Times1";
                uPanel9.Value = opc.dev.Times1.ToString();


                uPanel10.Title = "Weight";
                uPanel10.Value = opc.dev.Weight.ToString();


                uPanel1.Refresh();
                uPanel2.Refresh();
                uPanel3.Refresh();
                uPanel4.Refresh();




                uPanel5.Refresh();
                uPanel6.Refresh();
                uPanel7.Refresh();
                uPanel8.Refresh();
                uPanel9.Refresh();
                uPanel10.Refresh();
            });
        }


        private void btnStart_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            opc.Connect();
            opc.ReadFinished += Opc_ReadFinished;
            opc.DataChanged += Opc_DataChanged;
            //timer.Start();
        }


        private void Opc_DataChanged()
        {
            Opc_ReadFinished();
        }


        private void pnlValueClick(string value,string title)
        {
            opc.WriteValueAsync(title, value);
            opc.WriteFinished -= Opc_WriteFinished;
            opc.WriteFinished += Opc_WriteFinished;
        }


        private void Opc_WriteFinished()
        {
            
        }
    }


}
責(zé)任編輯：武曉燕 來(lái)源： 技術(shù)老小子
C#接口程序
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