【计算机网络 14】C# 使用OPCAutomation实现对opc数据的访问

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

//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

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 "";
}

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