如何在C中实现OPC数据访问.docx

1、如何在C中实现OPC数据访问如何在C#中实现OPC数据访问.txt41滴水能穿石，只因为它永远打击同一点。42火柴如果躲避燃烧的痛苦，它的一生都将黯淡无光。 本文由zxx1987187贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 如何在 C#中实现 OPC 数据访问 How to accomplish data accessing through OPC by C# Getting-started Edition (2009 年 03 月 摘 要 本文主要讲述了在 C#语言环境下，编程实现通过 SimaticNet 提供的 OPC Server，

2、访问 PLC 中数据的步骤。此方法同样适用于 WinCC 作为 OPC Server 时的数据访问。 关键词 SimaticNet、C#、OPC、WinCC Key Words SimaticNet、C#、OPC、WinCC IA&DT Service & Support Page 2-47 如何在C#中实现OPC数据访问 1 1、概述 4 1.1 OPC介绍 4 1.2 OPC的读写方式 5 1.3 OPC访问接口方式 6 2、测试环境 7 2.1 硬件要求 7 2.2 软件要求 7 3、OPC Server端组态配置 7 4、采用自定义接口过程 9 4.1 同步读写 9 4.2 异步读写

3、12 5、采用自动化接口实现过程 19 6、OPCItem的数据类型 23 7、小结 23 8、代码 23 8.1 自动化接口 23 8.2 自定义接口同步读写 28 8.3 自定义接口异步读写 34 IA&DT Service & Support Page 3-47 1、概述 1.1 OPC 介绍 OPC 是 Object Linking and Embedding Call server Reply 图 3 OPC 同步读写服务器-客户端数据流图 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

4、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。 clien myGroup.AsyncRead( Cal serve Repl myGroup_AsyncReadComplete( 图 4 OPC 异步读服务器-客户端数据流图 IA&DT Service & Support Page 5-47 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

5、，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。 client myGroup.IsSubscribed server Subscribe Notify myGroup_DataChange( Notify myGroup_DataChange( 图 5 OPC 同步读服务器-客户端数据流图 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。 1.3 OPC

6、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。 图 6 自定义接口和自动化接口 IA&DT Service & Support Page 6-47 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 OPCSer

7、ver，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

8、接口。 2、测试环境 2.1 硬件要求 采用 400 系列 PLC，通过以太网连接到安装有 simaticNet 的计算机上。 computer：windows 2003 server192.168.0.102 CPU：CPU414-3PN 416-3FR05-0AB0192.168.0.1 2.2 软件要求 computer： S 2007 Visual studio 2005 Step7 V5.4 SP4 3、OPC Server 端组态配置 IA&DT Service & Support Page 7-47 在 CPU 中定义 DB 块：DB10 配置 PC Station，参考 其它文

9、档。 如上图建立连接 S7_connection_1，然后在 OPC Scout 测试连接的正确性。 IA&DT Service & Support Page 8-47 从上面可以看到数据访问都是正常的。 4、采用自定义接口过程 4.1 同步读写 建立同步读写工程：Sync_RW 测试中，对 db10.dbw0 及 db10.dbw2 读写操作，在 Form 窗口做如下设计： Control Button: Button: Button: Button: name Btn_Conn Btn_Read Btn_Write Btn_DisConn Text Conn Read Write disC

10、onn IA&DT Service & Support Page 9-47 TextBox: TextBox: TextBox: TextBox: TextBox: TextBox: TextBox: TextBox: TextBox: Txt_R1_Value Txt_R1_Quality Txt_R1_TimeStamp Txt_R2_Value Txt_R2_Quality Txt_R2_TimeStamp Txt_W1 Txt_W2 Txt_WriteStatus 第一步，添加下面命名空间： /定义变量 IA&DT Service & Support Page 10-47 svrCom

11、ponenttyp = Type.GetTypeFromProgID(OPC.SimaticNet, 192.168.0.102。 ServerObj = (OpcRcw.Da.IOPCServerActivator.CreateInstance(svrComponenttyp。 /OPC.SimaticNet, 192.168.0.102是 OPCServer 名称及所在 computer 地址 / CreateInstance 创建一个 OPCSerer 的实例 ServerObj.AddGroup(/增加相应的组，定义组的特性，并输出组的句柄 IOPCSyncIO2Obj = (IOPC

12、SyncIOMyobjGroup1。 /为组同步读写定义句柄 IOPCGroupStateMgtObj = (IOPCGroupStateMgtMyobjGroup1。 /组管理对象 ItemArray0.szAccessPath = 。 ItemArray0.szItemID = S7:S7 connection_1DB10,INT0。 /地址，不同数据类型表示方法不同 ItemArray0.bActive = 1。/是否激活 ItemArray0.hClient = 1。/标示ID，不同的Item不一样 ItemArray0.dwBlobSize = 0。 ItemArray0.pBlob

13、 = IntPtr.Zero。 ItemArray0.vtRequestedDataType = 2。 (OpcRcw.Da.IOPCItemMgtMyobjGroup1.AddItems(2, ItemArray, out pResults, out pErrors。 /将定义的 OPCTtem 加入组内，注意数量 这里需要注意两个地方，对于 hClient 每个 Item 是不一样的。 根据读写的数据类型，需更改 vtRequestedDataType 的值，具体区分在后面 说明。 第四步，同步读数据 private void Btn_Read_Click(object sender, E

14、ventArgs e IOPCSyncIO2Obj.Read(OPCDATASOURCE.OPC_DS_DEVICE, 2, ItemServerHandle, out pItemValues, out pErrors。/读数据 Txt_R1_Value.Text = String.Format(0, pItemState0.vDataValue。/读值 Txt_R1_Quality.Text = GetQuality(pItemState0.wQuality。/质量码 DateTime dt = ToDateTime(pItemState0.ftTimeStamp。 Txt_R1_TimeS

15、tamp.Text = dt.ToString(。/读取时间 在这里要注意 pItemValues 返回指向值信息的指针，要通过 OPCITEMSTATE pItemState 获得信息，其中 OPCITEMSTATE 是一个结构体，包含值，质量码，时间 等。 public struct OPCITEMSTATE public FILETIME ftTimeStamp。 public int hClient。 IA&DT Service & Support Page 11-47 public object vDataValue。 public short wQuality。 public sh

16、ort wReserved。 第五步，同步写数据 private void Btn_Write_Click(object sender, EventArgs e IOPCSyncIO2Obj.Write(2, ItemServerHandle, values, out pErrors。 这里注意，如果数据类型不正确，数据是不能正确写入的。 第六步，注销相应实例 private void Btn_Disconn_Click(object sender, EventArgs e 参考第 8 节代码。 4.2 异步读写 注意，订阅也是 异步方式。 建立异步读写工程 测试中，对 db10.dbw0 及

17、 db10.dbw2 读写操作，在 Form 窗口做如下设计： Control IA&DT Service & Support name Text Page 12-47 Button: Button: Button: Button: TextBox: TextBox: TextBox: TextBox: TextBox: TextBox: TextBox: TextBox: TextBox: TextBox: TextBox: TextBox: TextBox: TextBox: TextBox: Btn_Conn Btn_Read Btn_Write Btn_DisConn Txt_R1_V

18、alue Txt_R1_Quality Conn Read Write disConn Txt_R1_TimeStamp Txt_R2_Value Txt_R2_Quality Txt_R2_TimeStamp Txt_R3_Value Txt_R3_Quality Txt_R3_TimeStamp Txt_R4_Value Txt_R4_Quality Txt_R4_TimeStamp Txt_W1 Txt_W2 Txt_WriteStatus CheckBox: CHK_Btn IA&DT Service & Support Page 13-47 第一步，添加下面命名空间： /定义变量 s

19、vrComponenttyp = Type.GetTypeFromProgID(OPC.SimaticNet, 192.168.0.102。 ServerObj = (OpcRcw.Da.IOPCServerActivator.CreateInstance(svrComponenttyp。 /OPC.SimaticNet, 192.168.0.102是 OPCServer 名称及所在 computer 地址 / CreateInstance 创建一个 OPCSerer 的实例 ServerObj.AddGroup(/增加相应的组，定义组的特性，并输出组的句柄 IOPCAsyncIO2Obj =

20、 (IOPCAsyncIO2MyobjGroup1。 /为组异步读写定义句柄 IOPCGroupStateMgtObj = (IOPCGroupStateMgtMyobjGroup1。 /组管理对象 与同步不同，考虑增加如下语句： pIConnectionPointContainer = (IConnectionPointContainerMyobjGroup1。 /定义特定组的异步调用连接 Guid iid = typeof(IOPCDataCallback.GUID。 / 为所有的异步调用创建回调 pIConnectionPointContainer.FindConnectionPoint

21、(ref iid, out pIConnectionPoint。 / 为 OPC Server 的 连 接 点 与 客 户 端 接 收 点 之 间 建 立 连 接 pIConnectionPoint.Advise(this, out dwCookie。 ItemArray0.szAccessPath = 。 ItemArray0.szItemID = S7:S7 connection_1DB10,INT0。 /地址，不同数据类型表示方法不同 ItemArray0.bActive = 1。/是否激活 ItemArray0.hClient = 1。/标示ID，不同的Item不一样 ItemArra

22、y0.dwBlobSize = 0。 ItemArray0.pBlob = IntPtr.Zero。 IA&DT Service & Support Page 14-47 ItemArray0.vtRequestedDataType = 2。 (OpcRcw.Da.IOPCItemMgtMyobjGroup1.AddItems(4, ItemArray, out pResults, out pErrors。 /将定义的 OPCTtem 加入组内，注意数量 这里同样需要注意两个地方，对于 hClient 每个 Item 是不一样的。 根据读写的数据类型，需更改 vtRequestedDataTy

23、pe 的值，定义如上文。 另外，要注意理解异步调用时的服务器与客户端反馈关系。 第四步，异步读数据方式 private void btn_Read_A_Click(object sender, System.EventArgs e IOPCAsyncIO2Obj.Read(4,ItemServerHandle,2,out nCancelid,out pErrors。 /异步读，nCancelid、dwTransactionID 都是为了客户端服务器的对应 调用异步读回调函数 public virtual void OnReadComplete( System.Int32 dwTransid ,

24、 System.Int32 hGroup , System.Int32 hrMasterquality , System.Int32 hrMastererror , System.Int32 dwCount , int phClientItems , /读数据句柄 object pvValues , /返回值 short pwQualities , /返回质量码 OpcRcw.Da.FILETIME pftTimeStamps , /返回时间戳 int pErrors /错误码 Txt_R1_Value.Text = String.Format(0, pvValues0。 Txt_R1_Quality.Text = GetQuality(pwQualities0。 DateTime dt = ToDateTime(pftTimeStamps0。 Txt_R1_TimeStamp.Text = dt.ToString(。 编译执行，程序会几方面的报错。 第五步，订阅方式读回调函数及实现 COM 映射 上面程序会有以下几种情况的报错： IA&DT Service & Support Page 15-47 问题 1：程序执行后，弹出如下错误，Add group 报错 主要原