使用OPCAutomation实现对opc数据的访问

阳光穿透心脏的1/2处 2021-08-13 19:57 276阅读 0赞

最近项目中需要 C\#通过OPC方式获取数据，折腾了一段时间，第三方提供OPCServer虚拟环境，我创建C\#客户端。

服务端是力控电子系统，第三方软件，不多做赘述，本文主要讲解OPC客户端的搭建和OPC连接步骤。

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。

本文主要介绍OPCAutomation类的使用。

简单流程如下：

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，为读取数据做准备

4.opcltem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服务以适配不同的下位机）

//通过timer获取OPCServer端数据
    void TimerTick(object sender, EventArgs e)
    {
    	//连接OPCServer
    	KepServer.Connect(remoteServerName, remoteServerIP);
    	if (KepServer.ServerState == (int)OPCServerState.OPCRunning)
    	{
    	    label1.Text = "已连接到-" + KepServer.ServerName + "   ,starttime:" + KepServer.StartTime.ToString();
    		//创建并设置组
            bool bSucce = this.CreateAndSetGroup();
            //goup添加items
            AddGroupItems();
    		//采集opc数据
    			GetOPCData();
    	    }else{
                label1.Text = "OPC服务器状态异常: " + KepServer.ServerState.ToString();
            }
    }

其中KepServer.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服务才能够被其它服务器上的中间件访问到。

创建组相当于读取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。

//创建组并设置组信息
            private bool CreateAndSetGroup()
            {
                try
                {
                    KepGroups = KepServer.OPCGroups;
                    KepGroup = KepGroups.Add("PCAuto.OPCServer");
                    KepServer.OPCGroups.DefaultGroupIsActive = true;//激活组
                    KepServer.OPCGroups.DefaultGroupDeadband = 0;// 死区值，设为0时，服务器端该组内任何数据变化都通知组
                    KepGroup.IsSubscribed = true;//使用订阅功能，即可以异步，默认false
                    //绑定写操作的事件
                    KepGroup.AsyncReadComplete += new DIOPCGroupEvent_AsyncReadCompleteEventHandler(GroupAsyncReadComplete);
                    KepItems = KepGroup.OPCItems;
                }
                catch (Exception ex)
                {
                }
                return true;
            }

这段代码是为OPCGroup对象进行初始化。PCAuto.OPCServer为组名，激活组，使用订阅功能，绑定写操作的时间等等。

异步读完成 运行时，Array数组从下标1开始而非0！

//异步读完成 运行时，Array数组从下标1开始而非0！
            void GroupAsyncReadComplete(int TransactionID, int NumItems, ref System.Array ClientHandles, ref System.Array ItemValues, ref System.Array Qualities, ref System.Array TimeStamps, ref System.Array Errors)
            {
                try
                {
                	//C# Dictionary 字典 
                    Dictionary<string, string> tagValueMap = new Dictionary<string, string>();
                    for (int i = 1; i <= NumItems; i++)
                    {
                        string clientHandle = ClientHandles.GetValue(i).ToString();
                        string tag = MAP_CLIENTHANDLE_TAG[clientHandle];
                        string val = ItemValues.GetValue(i).ToString();
    					//C# Dictionary 字典 添加数据
                        tagValueMap.Add(tag, val);
                    }
                    //构建json
                    string json = ParseOPCData(tagValueMap);
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    
                }
            }

为全局变量OPCGroup添加items，在OPC中，每个opcltem会被分配一个客户端句柄值，同时会被配置上服务器句柄。几乎所有有关获取指定Opcltem对象的方法均要求指定客户端句柄值。

上图中有一C\# Dictionary 字典，暂不做赘述，待下回分解。

[关于C\# dictionary字典][C_ dictionary]

//goup添加items
            string[] sensorIdArray;
            void  AddGroupItems()
            {
            	List<string> l_str = new List<string>();
            	//读取配置文件，获取需要的传感器ID
            	string sensorIdList = getSensorId();
                sensorIdArray = sensorIdList.Replace("\r\n","").Split(',');
            	foreach (string sensorId in sensorIdArray){
            		l_str.Add(sensorId+"_COS");
    				l_str.Add(sensorId+"_DL1");
    				l_str.Add(sensorId+"_DL2");
    				l_str.Add(sensorId+"_DL3");
    				l_str.Add(sensorId+"_DL4");
    				l_str.Add(sensorId+"_IA");
    				l_str.Add(sensorId+"_IB");
    				l_str.Add(sensorId+"_IC");
    				l_str.Add(sensorId+"_P");
    				l_str.Add(sensorId+"_Q");
    				l_str.Add(sensorId+"_UAB");
    				l_str.Add(sensorId+"_UBC");
    				l_str.Add(sensorId+"_UCA");
            	}
                List<OPCItem> ItemsAdded = new List<OPCItem>();
                int n = 0;
                MAP_CLIENTHANDLE_TAG = new Dictionary<string, string>();
                foreach (string tag in l_str){
    				ItemsAdded.Add(KepItems.AddItem(tag + ".PV", n));
    				//clientHandle tag关系
                    MAP_CLIENTHANDLE_TAG.Add(n + "", tag);
                    n++;
    			}
                OPC_ITEMS_ADDED = ItemsAdded.ToArray();
            }

OPCServer服务端数据源item

![format_png][]

这段代码设计为了获取到全部的OPCltem所添加到所创建的OPCGroup对象的opcitem集合中，得到添加到goup中的item（OPC\_ITEMS\_ADDED）。

通过OPC\_ITEMS\_ADDED采集opc数据

//采集opc数据
            private void GetOPCData()
            {
                try
                {
                    //异步读opc数据
                    int[] temp = new int[OPC_ITEMS_ADDED.Length + 1];
                    temp[0] = 0;
                    for (int i = 1; i <= OPC_ITEMS_ADDED.Length; i++)
                    {
                        temp[i] = OPC_ITEMS_ADDED[i - 1].ServerHandle;
                    }
                    Array serverHandles = (Array)temp;
                    Array Errors;
                    int cancelID;
                    Random rd = new Random();
                    int TransactionID = rd.Next(1, 10);
                    KepGroup.AsyncRead(serverHandles.Length - 1, ref serverHandles, out Errors, TransactionID, out cancelID);//第一参数为item数量
                }
                catch (Exception ex)
                {       	
                    MessageBox.Show(ex.Message);
                }
            }

解析OPC数据并以json格式存储在本地

//解析opc数据
            private string ParseOPCData(Dictionary<string, string> tagValueMap)
            {
            	string filename = "E:\\mine\\下峪口\\data\\electric_data.txt";
            	StringBuilder builder = new StringBuilder();
            	string rowStr = "";
            	string time = ConvertDateTimeToInt(DateTime.Now).ToString();
            	rowStr += "[";
            	foreach (string sensorId in sensorIdArray){
        			rowStr += "{\r\n\"id\":"+ "\"" + sensorId + "\",\r\n";
        			rowStr += "\"substation\":"+"\"假变电所\""+",\r\n";
        			rowStr += "\"timestamp\":"+time+",\r\n";
        			foreach (var item in tagValueMap)
    	            {
    	        		string key = item.Key;
    	        		string[] data = item.Key.Split('_');
    	        		string title = data[0];
    	        		string word = data[1];
    	        		if(title.Equals(sensorId)){
    	        			rowStr += "\""+ word + "\""+ ":" + item.Value + ",\r\n";
    	        		}
    	            }
        			rowStr += "},";
        		}
            	rowStr += "]";
            	rowStr = rowStr.Replace(",\r\n}","\r\n}").Replace(",]","]");
            	builder.Append(rowStr);
                File.WriteAllText(@filename, builder.ToString(), Encoding.GetEncoding("gb2312"));
            	return "";
            }

[C_ dictionary]: https://my.oschina.net/u/4006148/blog/2873204%C2%A0
[format_png]: /images/20210813/01ceb94570e9449cb88540c847d81c22.png