OPC全称是Object Linking and Embedding(OLE) for Process Control,它的出现为基于Windows的应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁。OPC作为一整套接口、属性和方法的协议标准集,与具体的开发语言没有关系。
1、OPC客户端接口方式
开发OPC客户端程序,其访问接口方式有多种,根据官方提供的资料大约有如下几种方式:
-
使用OPCNetAPI,需要用到OPCNetAPI.dll,OPCNetAPI.Com.dll
-
使用自动化接口,需要用到OPCDAAuto.dll
-
使用自定义接口,需要用到多个Wrapper:OpcRcw.Ae.dll,OpcRcw.Batch.dll,OpcRcw.Comn.dll,OpcRcw.Da.dll,OpcRcw.Dx.dll,OpcRcw.Hda.dll,OpcRcw.Sec.dll
对于像C++这样的语言来开发OPC客户端时,一般需要使用自定义接口的方式。而如果采用VB和C#这样的语言来开发OPC客户端时,一般就采用自动化接口。要使用OPC自动化接口,首先要引用OPCDAAuto.dll文件,并在开发环境中做好相关的引用配置。
2、自动化接口简介
自动化接口是OPC基金会组织为了方便并统一OPC客户端开发而发布的一个接口、属性和方法的协议集。其访问服务器的流程如下:
自动化接口中共定义了6类对象:OPCServer对象、OPCBrowser对象、OPCGroups对象、OPCGroup对象、OPCItems对象、OPCItem对象。接下来简要描述一下这些对象的主要功能。
2.1、OPCServer对象
由客户端创建的OPCServer自动化对象。然后客户端通过其方法实现连接到OPC数据访问自定义接口。OPCServer对象现在可以用来获取关于OPC服务器的一般信息,并创建和操作OPCGroup对象的集合。
主要的属性:
StartTime | CurrentTime | LastUpdateTime |
MajorVersion | MinorVersion | BuildNumber |
VendorInfo | ServerState | LocaleID |
Bandwidth | OPCGroups | PublicGroupNames |
ServerName | ServerNode | ClientName |
主要的方法:
GetOPCServers | Connect | Disconnect |
CreateBrowser | GetErrorString | QueryAvailableLocaleIDs |
QueryAvailableProperties | GetItemProperties | LookupItemIDs |
2.2、OPCBrowser对象
OPCBrowser对象是在服务器中存在的分支或项目名称的集合。其是可选的。如果服务器不支持,将不会创建这个对象。
主要的属性:
Organization | Filter | DataType |
AccessRights | CurrentPosition | Count |
主要的方法:
Item | ShowBranches | ShowLeafs |
MoveUp | MoveToRoot | MoveDown |
MoveTo | GetItemID | GetAccessPaths |
2.3、OPCGroups对象
OPCGroups是OPCGroup对象的集合,以及创建、删除和管理它们的方法。
该对象还具有OPCGroup默认属性。当添加OPCGroups时,DefaultGroupXXXX属性设置其初始状态。可以更改默认值,以添加具有不同初始状态的opc组。更改默认值并不会影响已经创建的组。添加OPCGroup后,它的属性可以被修改。这减少了调用Add方法所需的参数数量。
主要的属性:
Parent | DefaultGroupIsActive | DefaultGroupUpdateRate |
DefaultGroupDeadband | DefaultGroupLocaleID | DefaultGroupTimeBias |
Count |
|
|
主要的方法:
Item | Add | GetOPCGroup |
Remove | RemoveAll | ConnectPublicGroup |
RemovePublicGroup |
|
|
2.4、OPCGroup对象
OPC组为客户组织数据提供了一种方式。例如,组可能表示特定操作符显示或报告中的项。数据可以读写。基于异常的连接也可以在客户端和组中的项之间创建,可以根据需要启用和禁用。OPC客户机可以配置OPC服务器应该向OPC客户机提供数据更改的速率。
主要的属性:
Parent | Name | IsPublic |
IsActive | IsSubscribed | ClientHandle |
ServerHandle | LocaleID | TimeBias |
DeadBand | UpdateRate | OPCItems |
主要的方法:
SyncRead | SyncWrite | AsyncRead |
AsyncWrite | AsyncRefresh | AsyncCancel |
2.5、OPCItems对象
这个对象还具有OPCItem默认的属性。当添加OPCItem时,DefaultXXXX属性设置其初始状态。可以更改默认值,以添加具有不同初始状态的OPCItems。当然,一旦添加了OPCItem,它的属性可以被修改。这减少了调用Add方法所需的参数数量。
主要的属性:
Parent | DefaultRequestedDataType | DefaultAccessPath |
DefaultIsActive | Count |
|
主要的方法:
Item | GetOPCItem | AddItem |
AddItems | Remove | Validate |
SetActive | SetClientHandles | SetDataTypes |
2.6、OPCItem对象
OPC项表示与服务器中的数据源的连接。与每个项目相关联的是一个值,质量和时间戳。值以变量的形式出现,质量类似于Fieldbus指定的值。
主要的属性:
Parent | ClientHandle | ServerHandle |
AccessPath | AccessRights | ItemID |
IsActive | RequestedDataType | Value |
Quality | TimeStamp | CanonicalDataType |
EUType | EUInfo |
|
主要的方法:
Read | Write |
|
3、客户端的开发
接下来我们基于C#开发OPC客户端。上面说明了自动化接口具体情况,我们需要进一步针对自己的具体应用编写代码。
首先,封装一斜对象、用于存取相关的属性,如:OPC服务器信息(OPCServerInfo)、OPC数据项(OPCDataItem)、组属性(GroupProperty)等。对于组属性我们还需要赋予默认值。代码如下:
public class OPCServerInfo{public DateTime StartTime { get; set; }public string ServerVersion { get; set; }}public class OPCDataItem{public object ItemName { get; set; }public object ItemValue { get; set; }public object Quality { get; set; }public object TimeStamp { get; set; }}public class GroupProperty{public bool DefaultGroupIsActive { get; set; }public float DefaultGroupDeadband { get; set; }public int UpdateRate { get; set; }public bool IsActive { get; set; }public bool IsSubscribed { get; set; }public GroupProperty(){DefaultGroupIsActive = true;DefaultGroupDeadband = 0;UpdateRate = 250;IsActive = true;IsSubscribed = true;}}
接下来,为了使用方便我们封装了一个ClientHelper类用于实现相关的操作,应为在一个客户端应用中,该对象是唯一的我们为了使用方便将其声明为静态类,以便于使用。具体代码如下:
public class ClientHelper{/// <summary>/// 获取可以使用的OPC服务器/// </summary>/// <param name="hostName">获取OPC服务器的主机名称</param>/// <returns>返回OPC服务器列表</returns>public static List<string> GetOPCServerName(string hostName){try{OPCServer OpcServer = new OPCServer();object opcServers = OpcServer.GetOPCServers(hostName);List<string> serverList = new List<string>();foreach (string opcServer in (Array)opcServers){serverList.Add(opcServer);}return serverList;}catch(Exception ex){throw ex;}}/// <summary>/// 连接到指定的OPC服务器/// </summary>/// <param name="serverName">服务器名称</param>/// <param name="serverIP">服务器IP</param>/// <returns>返回的OPC服务器</returns>public static OPCServer ConnectToServer(string serverName, string serverIP){OPCServer opcServer = new OPCServer();try{opcServer.Connect(serverName, serverIP);if (opcServer.ServerState != (int)OPCServerState.OPCRunning){opcServer.Disconnect();return null;}}catch{opcServer.Disconnect();return null;}return opcServer;}/// <summary>/// 获取OPC服务器的相关信息/// </summary>/// <param name="opcServer">OPC服务器对象</param>/// <returns>OPC服务器信息</returns>public static OPCServerInfo GetServerInfo(OPCServer opcServer){OPCServerInfo serverInfo = new OPCServerInfo();serverInfo.StartTime=opcServer.StartTime;serverInfo.ServerVersion = opcServer.MajorVersion.ToString() + "." + opcServer.MinorVersion.ToString() + "." + opcServer.BuildNumber.ToString();return serverInfo;}/// <summary>/// 展开OPC服务器的节点/// </summary>/// <param name="opcServer">OPC服务器</param>/// <returns>返回展开后的节点数据</returns>public static OPCBrowser RecurBrowse(OPCServer opcServer){OPCBrowser opcBrowser = opcServer.CreateBrowser();//展开分支opcBrowser.ShowBranches();//展开叶子opcBrowser.ShowLeafs(true);return opcBrowser;}public static OPCGroup CreateGroup(OPCServer opcServer, OPCItems opcItems, string opcGroupName, GroupProperty groupProperty){try{OPCGroup opcGroup = opcServer.OPCGroups.Add(opcGroupName);opcServer.OPCGroups.DefaultGroupIsActive = groupProperty.DefaultGroupIsActive;opcServer.OPCGroups.DefaultGroupDeadband = groupProperty.DefaultGroupDeadband;opcGroup.UpdateRate = groupProperty.UpdateRate;opcGroup.IsActive = groupProperty.IsActive;opcGroup.IsSubscribed = groupProperty.IsSubscribed;//opcGroup.DataChange += new DIOPCGroupEvent_DataChangeEventHandler(OpcGroupDataChange);//opcGroup.AsyncWriteComplete += new DIOPCGroupEvent_AsyncWriteCompleteEventHandler(KepGroup_AsyncWriteComplete);//opcItems = opcGroup.OPCItems;return opcGroup;}catch (Exception err){throw err;}}}
最后就是使用前述的封装,实现客户端应用。
欢迎关注: