java opc client 开源Utgard学习及踩坑

╰半橙微兮° 2022-05-09 01:44 118阅读 0赞

最近的项目中需要运用到opc client。需要从opc server中获取数据，或修改参数。主要运用的语言为java。

**准备知识:opc server 协议**

*  OPC DA: Data Access协议，是最基本的OPC协议。OPC DA服务器本身不存储数据，只负责显示数据收集点的当前值。客户端可以设置一个refresh interval，定期刷新这个值。目前常见的协议版本号为2.0和3.0，两个协议不完全兼容。也就是用OPC DA 2.0协议的客户端连不上OPC DA 3.0的Server
 *  OPC HDA: Historical Data Access协议。前面说过DA只显示当前状态值，不存储数据。而HDA协议是由数据库提供，提供了历史数据访问的能力。比如价格昂贵的Historian数据库，就是提供HDA协议接口访问OPC的历史数据。HDA的Java客户端目前我没找到免费的。
 *  OPC UA: Unified Architecture统一架构协议。诞生于2008年，摒弃了前面老的OPC协议繁杂，互不兼容等劣势，并且不再需要`COM`口访问，大大简化了编程的难度。基于OPC UA的开源客户端非常多。不过由于诞生时间较晚，目前在国内工业上未大规模应用，并且这个协议本身就跟旧的DA协议不兼容，客户端没法通用。

**com：***Component Object Model*对象组件模型，是微软定义的一套软件的二进制接口，可以实现跨编程语言的进程间通信，进而实现复用。

**dcom：** *Microsoft Distributed Component Object Model*，网络传输数据的COM协议，客户端也可以通过互联网分布在各个角落。

然后准备开工，一番查找后，发现存在两个开源类库

1.[JEasyOPC Client][]

2.[Utgard][]

JEasy是java调用动态连接库，底层用的是jni，dll库比较老。

Utgard则是纯java编写，就是不支持opc 3.0协议。

JEasy在调用的时候，jni总是报错，无力解决。

最终使用了Utgard的库，在其官网上学习使用方法[http://openscada.org/projects/utgard/][Utgard]，最终还是跑起来了，其中opc服务端的配置，一般工程人员会配置好，不需要操心dcom配置之类的问题。最终项目是maven配置完成。最终运行的时候，发现一个group死活发现不了，跟我说是新增加的，但是opc 服务端却没有重新配置，导致无法发现，最后还是研究了手册，自己手动配置完成了。

# 关键API示例 #

*  列举某Server下的所有OPC连接

ServerList serverList = new ServerList("10.1.5.123", "freud",
    		"password", "");
    
    Collection<ClassDetails> classDetails = serverList
    		.listServersWithDetails(new Category[] {
    				Categories.OPCDAServer10, Categories.OPCDAServer20,
    				Categories.OPCDAServer30 }, new Category[] {});
    
    for (ClassDetails cds : classDetails) {
    	System.out.println(cds.getProgId() + "=" + cds.getDescription());
    }

*  列举连接下的所有Group和Item

public static void main(String[] args) throws Exception {
    	ConnectionInformation ci = new ConnectionInformation();
    	ci.setHost("10.1.5.123");
    	ci.setDomain("");
    	ci.setUser("freud");
    	ci.setPassword("password");
    	ci.setClsid("F8582CF2-88FB-11D0-B850-00C0F0104305");
    
    	Server server = new Server(ci, Executors.newSingleThreadScheduledExecutor());
    
    	server.connect();
    
    	dumpTree(server.getTreeBrowser().browse(), 0);
    	dumpFlat(server.getFlatBrowser());
    
    	server.disconnect();
    }
    
    private static void dumpFlat(final FlatBrowser browser)
    		throws IllegalArgumentException, UnknownHostException, JIException {
    	for (String name : browser.browse()) {
    		System.out.println(name);
    	}
    }
    
    private static void dumpTree(final Branch branch, final int level) {
    
    	for (final Leaf leaf : branch.getLeaves()) {
    		dumpLeaf(leaf, level);
    	}
    	for (final Branch subBranch : branch.getBranches()) {
    		dumpBranch(subBranch, level);
    		dumpTree(subBranch, level + 1);
    	}
    }
    
    private static String printTab(int level) {
    	StringBuilder sb = new StringBuilder();
    	for (int i = 0; i < level; i++) {
    		sb.append("\t");
    	}
    	return sb.toString();
    }
    
    private static void dumpLeaf(final Leaf leaf, final int level) {
    	System.out.println(printTab(level) + "Leaf: " + leaf.getName() + ":"
    			+ leaf.getItemId());
    }
    
    private static void dumpBranch(final Branch branch, final int level) {
    	System.out.println(printTab(level) + "Branch: " + branch.getName());
    }

*  Item的同步查询

*  Item的异步查询

private static final int PERIOD = 100;
    
    private static final int SLEEP = 2000;
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    	ConnectionInformation ci = new ConnectionInformation();
    	ci.setHost("10.1.5.123");
    	ci.setDomain("");
    	ci.setUser("freud");
    	ci.setPassword("password");
    	ci.setClsid("F8582CF2-88FB-11D0-B850-00C0F0104305");
    
    	Server server = new Server(ci,
    			Executors.newSingleThreadScheduledExecutor());
    
    	server.connect();
    
    	AccessBase access = new SyncAccess(server, PERIOD);
    
    	access.addItem("Random.Real5", new DataCallback() {
    		private int i;
    
    		public void changed(Item item, ItemState itemstate) {
    			System.out.println("[" + (++i) + "],ItemName:[" + item.getId()
    					+ "],value:" + itemstate.getValue());
    		}
    	});
    
    	access.bind();
    	Thread.sleep(SLEEP);
    	access.unbind();
    	server.dispose();
    }

*  Item的发布订阅查询

private static final int PERIOD = 100;
    
    private static final int SLEEP = 2000;
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    	ConnectionInformation ci = new ConnectionInformation();
    	ci.setHost("10.1.5.123");
    	ci.setDomain("");
    	ci.setUser("freud");
    	ci.setPassword("password");
    	ci.setClsid("F8582CF2-88FB-11D0-B850-00C0F0104305");
    
    	Server server = new Server(ci,
    			Executors.newSingleThreadScheduledExecutor());
    
    	server.connect();
    
    	AccessBase access = new Async20Access(server, PERIOD, false);
    
    	access.addItem("Random.Real5", new DataCallback() {
    
    		private int count;
    
    		public void changed(Item item, ItemState itemstate) {
    			System.out.println("[" + (++count) + "],ItemName:["
    					+ item.getId() + "],value:" + itemstate.getValue());
    		}
    	});
    
    	access.bind();
    	Thread.sleep(SLEEP);
    	access.unbind();
    	server.dispose();
    }

*  自动重连Item异步读取

private static final int PERIOD = 100;
    
    private static final int SLEEP = 2000;
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    	ConnectionInformation ci = new ConnectionInformation();
    	ci.setHost("10.1.5.123");
    	ci.setDomain("");
    	ci.setUser("freud");
    	ci.setPassword("password");
    	ci.setClsid("F8582CF2-88FB-11D0-B850-00C0F0104305");
    
    	Server server = new Server(ci,
    			Executors.newSingleThreadScheduledExecutor());
    
    	AutoReconnectController controller = new AutoReconnectController(server);
    
    	controller.connect();
    
    	AccessBase access = new SyncAccess(server, PERIOD);
    
    	access.addItem("Random.Real5", new DataCallback() {
    		private int i;
    
    		public void changed(Item item, ItemState itemstate) {
    			System.out.println("[" + (++i) + "],ItemName:[" + item.getId()
    					+ "],value:" + itemstate.getValue());
    		}
    	});
    
    	access.bind();
    	Thread.sleep(SLEEP);
    	access.unbind();
    	controller.disconnect();
    }

*  Item同步写入

*  Item异步写入

# 参考资料 #

Matrikon官网: [http://www.matrikonopc.cn/downloads/drivers-index.aspx][http_www.matrikonopc.cn_downloads_drivers-index.aspx]

[JEasyOPC Client]: https://sourceforge.net/projects/jeasyopc/
[Utgard]: http://openscada.org/projects/utgard/
[http_www.matrikonopc.cn_downloads_drivers-index.aspx]: http://www.matrikonopc.cn/downloads/drivers-index.aspx