标签:str 节点 osi and 部分 利用 自己的 div 中间
原文转自:https://www.cnblogs.com/dathlin/p/7724834.html
OPC是应用于工业通信的,在windows环境的下一种通讯技术,原有的通信技术难以满足日益复杂的环境,在可扩展性,安全性,跨平台性方面的不足日益明显,所以OPC基金会在几年前提出了面向未来的架构设计的OPC 统一架构,简称OPC UA,截止目前为止,越来越多公司将OPC UA作为开放的数据标准,在未来工业4.0行业上也将大放异彩。
在OPC UA的服务器端。会公开一些数据节点,或是方法等信息,允许第三方使用标准的OPC协议来进行访问,在传输层已经安全的处理所有的消息,对于客户端的访问来说,应该是非常清楚简单的。
本篇文章是讲述如何开发C#的OPC UA客户端的方式,关于如何开发OPC UA可配置的服务器,请参照另一篇博客:http://www.cnblogs.com/dathlin/p/8976955.html 这篇博客讲述了如何创建基于三菱,西门子,欧姆龙,ModbusTcp客户端,异形ModbusTcp客户端的OPC UA服务器引擎。
2018年8月18日 20:09:24 基于OPC UA的最新官方库,重新调整了订阅的代码实现,开源地址:https://github.com/dathlin/OpcUaHelper 除了组件的源代码之外,还包含了一个服务器的示例,就是下面的的示例操作。
更加详细的代码说明可以参照GitHub上的readme文件
准备好开发的IDE,首选Visual Studio2017版本,新建项目,或是在你原有的项目上进行扩展。注意:项目的.NET Framework版本最低为4.6
打开NuGet管理器,输入指令(如果不明白,参考http://www.cnblogs.com/dathlin/p/7705014.html):
Install-Package OpcUaHelper
或者:
然后在窗体的界面新增引用:
using OpcUaHelper;
接下就可以愉快码代码了。
技术支持QQ群:592132877 (组件的版本更新细节也将第一时间在群里发布)
此处有一个供网友测试的服务器:opc.tcp://118.24.36.220:62547/DataAccessServer
当然,一般的网友都会使用Kepware软件,在此处介绍一个我自己开发的OPC UA网关服务器,支持三菱,西门子,欧姆龙,modbustcp客户端转化成OPC UA服务器,支持创建modbus服务器,异形服务器,地址是
https://github.com/dathlin/SharpNodeSettings
我们在得到一个OPC UA的服务器之后,第一件事就是使用节点浏览器对所有的节点进行访问,不然你根本就不知道服务器公开了什么东西,此处我使用了一个测试服务器,该地址为云端地址,不保证以后会不会继续支持访问,目前来说还是可以访问的。
比如这个地址:opc.tcp://118.24.36.220:62547/DataAccessServer
OK,然后我们可以使用代码来显示这个服务器到底有什么数据了!在窗体上新增一个按钮,双击它进入点击事件,写上
private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { using (FormBrowseServer form = new FormBrowseServer()) { form.ShowDialog(); } }
然后就会显示如下的界面:在地址栏输入上述地址,点击连接(此处能连接上的条件是服务器配置为允许匿名登录):
左边区域可以随便点击看看,可以看到所有公开的数据,比如点击一个数据节点,下面图片中的Name节点,右边编辑框会显示该节点的ID标识,这个标识很重要,关系到等会的读写操作。
private OpcUaClient opcUaClient = new OpcUaClient(); private async void Form1_Load(object sender, EventArgs e) { await opcUaClient.ConnectServer("opc.tcp://118.24.36.220:62547/DataAccessServer"); } private void Form1_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e) { opcUaClient.Disconnect(); }
如上所示,在窗体载入的时候实例化,在窗体关闭的时候断开连接。下面的节点操作和其他操作使用的实例都是这个opcUaClient,如果你连接的服务器是需要用户名和密码的,那么修改Load中的代码如下:
private async void Form1_Load(object sender, EventArgs e) { opcUaClient.UserIdentity = new Opc.Ua.UserIdentity("admin", "123456"); await opcUaClient.ConnectServer("opc.tcp://118.24.36.220:62547/DataAccessServer"); }
我们要读取一个节点数据,有两个信息是必须知道的
上面的两个信息都可以通过节点浏览器来获取到信息,现在,我们已经获取到了这两个信息,就上面的括号里的数据,然后我们在新增一个按钮,来读取数据:
private void button2_Click(object sender, EventArgs e) { try { string value = opcUaClient.ReadNode<string>("ns=2;s=Machines/Machine A/Name"); MessageBox.Show(value); // 显示测试数据 } catch(Exception ex) { // 使用了opc ua的错误处理机制来处理错误,网络不通或是读取拒绝 Opc.Ua.Client.Controls.ClientUtils.HandleException(Text, ex); } }
可以看到,真正的读取数据的操作只有一行代码,但是此处展示了一个良好的编程习惯,使用try..catch..,关于错误捕获的使用以后会专门开篇文章讲解。在展示一个读取float数据类型的示例
private void button2_Click(object sender, EventArgs e) { try { float value = opcUaClient.ReadNode<float>("ns=2;s=Machines/Machine B/TestValueFloat"); MessageBox.Show(value.ToString()); // 显示100.5 } catch(Exception ex) { // 使用了opc ua的错误处理机制来处理错误,网络不通或是读取拒绝 Opc.Ua.Client.Controls.ClientUtils.HandleException(Text, ex); } }
其他的类型参照这种写法就行,哪怕是数组类型也是没有关系的。
我们要读取一个节点数据,假设我们只知道一个节点的ID,或者说这个节点的类型是可能变化的,那么我们需要读取到值的同时读取到这个数据的类型,那么代码参照下面
节点的数据类型最终由 value.WrappedValue.TypeInfo 来决定,有两个属性,是否是数组和基础类型,下面的代码只有int类型进行了严格的数组判断,其他类型参照即可。
private void button3_Click(object sender, EventArgs e) { Opc.Ua.DataValue value = opcUaClient.ReadNode("ns=2;s=Robots/RobotA/RobotMode"); // 一个数据的类型是不是数组由 value.WrappedValue.TypeInfo.ValueRank 来决定的 // -1 说明是一个数值 // 1 说明是一维数组,如果类型BuiltInType是Int32,那么实际是int[] // 2 说明是二维数组,如果类型BuiltInType是Int32,那么实际是int[,] if (value.WrappedValue.TypeInfo.BuiltInType == Opc.Ua.BuiltInType.Int32) { if (value.WrappedValue.TypeInfo.ValueRank == -1) { int temp = (int)value.WrappedValue.Value; // 最终值 } else if (value.WrappedValue.TypeInfo.ValueRank == 1) { int[] temp = (int[])value.WrappedValue.Value; // 最终值 } else if (value.WrappedValue.TypeInfo.ValueRank == 2) { int[,] temp = (int[,])value.WrappedValue.Value; // 最终值 } } else if(value.WrappedValue.TypeInfo.BuiltInType == Opc.Ua.BuiltInType.UInt32) { uint temp = (uint)value.WrappedValue.Value; // 数组的情况参照上面的例子 } else if (value.WrappedValue.TypeInfo.BuiltInType == Opc.Ua.BuiltInType.Float) { float temp = (float)value.WrappedValue.Value; // 数组的情况参照上面的例子 } else if (value.WrappedValue.TypeInfo.BuiltInType == Opc.Ua.BuiltInType.String) { string temp = (string)value.WrappedValue.Value; // 数组的情况参照上面的例子 } else if (value.WrappedValue.TypeInfo.BuiltInType == Opc.Ua.BuiltInType.DateTime) { DateTime temp = (DateTime)value.WrappedValue.Value; // 数组的情况参照上面的例子 } } }
批量读取节点时,有个麻烦之处在于类型不一定都是一致的,所以为了支持更加广泛的读取操作,只提供Opc.Ua.DataValue的读取,读取到数据后需要自己做一些转换,根据类型来自己转,参照上面类型未知的节点操作代码。
private void button4_Click(object sender, EventArgs e) { string[] nodes = new string[] { "ns=2;s=Robots/RobotA/RobotMode", "ns=2;s=Robots/RobotA/UserFloat" }; // 因为不能保证读取的节点类型一致,所以只提供统一的DataValue读取,每个节点需要单独解析 foreach(Opc.Ua.DataValue value in opcUaClient.ReadNodes(nodes)) { // 获取到了值,具体的每个变量的解析参照上面类型不确定的解析 object data = value.WrappedValue.Value; // 下面写你自己的操作 } }
节点的写入操作和读取类似,我们还是必须要先知道节点的ID和数据类型,和读取最大的区别是,写入的操作很有可能会失败,因为服务器对于数据的输入都是很敏感的,这部分权限肯定会控制的,也就是很有可能会发生写入拒绝,此处的测试服务器允许写入,下面举例在Name节点写入“abcd测试写入啊”信息:
private void button3_Click(object sender, EventArgs e) { try { bool IsSuccess = opcUaClient.WriteNode("ns=2;s=Machines/Machine B/Name","abcd测试写入啊"); MessageBox.Show(IsSuccess.ToString()); // 显示True,如果成功的话 } catch(Exception ex) { // 使用了opc ua的错误处理机制来处理错误,网络不通或是读取拒绝 Opc.Ua.Client.Controls.ClientUtils.HandleException(Text, ex); } }
再写个例子,写入Float数据
private void button3_Click(object sender, EventArgs e) { try { bool IsSuccess = opcUaClient.WriteNode("ns=2;s=Machines/Machine B/TestValueFloat",123.456f); MessageBox.Show(IsSuccess.ToString()); // 显示True,如果成功的话 } catch(Exception ex) { // 使用了opc ua的错误处理机制来处理错误,网络不通或是读取拒绝 Opc.Ua.Client.Controls.ClientUtils.HandleException(Text, ex); } }
要想查看是否真的写入,可以使用节点数据浏览器来查看是否真的写入。
写入节点操作时,类型并不一定是统一的,所以此处提供统一的object数组写入,需要注意,对应的节点名称和值的类型必须一致!
private void button5_Click(object sender, EventArgs e) { // 批量写入的代码 string[] nodes = new string[] { "ns=2;s=Robots/RobotA/RobotMode", "ns=2;s=Robots/RobotA/UserFloat" }; object[] data = new object[] { 4, new float[]{5,3,1,5,7,8} }; // 都成功返回True,否则返回False bool result = opcUaClient.WriteNodes(nodes, data); }
下面举例说明订阅ns=2;s=Machines/Machine B/TestValueFloat的数据,我们假设这个在服务器上是不断变化的,按照如下的方式进行数据订阅:
private void button2_Click( object sender, EventArgs e ) { // sub OpcUaClient.AddSubscription( "A", "ns=2;s=Machines/Machine B/TestValueFloat", SubCallback ); } private void SubCallback(string key, MonitoredItem monitoredItem, MonitoredItemNotificationEventArgs args ) { if (InvokeRequired) { Invoke( new Action<string, MonitoredItem, MonitoredItemNotificationEventArgs>( SubCallback ), key, monitoredItem, args ); return; } if (key == "A") { // 如果有多个的订阅值都关联了当前的方法,可以通过key和monitoredItem来区分 MonitoredItemNotification notification = args.NotificationValue as MonitoredItemNotification; if (notification != null) { textBox3.Text = notification.Value.WrappedValue.Value.ToString( ); } } }
移除订阅
OpcUaClient.RemoveSubscription( "A" );
批量订阅的方式,参照源代码或是 github的说明文件。
有些OPC 服务器会提供方法调用,测试服务器提供了一个方法,它支持两个int参数输入,string参数输出,方法节点为:ns=2;s=Machines/Machine B/Calculate
我们接下来看看调用服务器的方法到底返回了什么?
private void button6_Click(object sender, EventArgs e) { try { string value = opcUaClient.CallMethodByNodeId("ns=2;s=Machines/Machine B", "ns=2;s=Machines/Machine B/Calculate", 123, 456)[0].ToString(); MessageBox.Show(value);// 显示:我也不知道刚刚发生了什么,调用设备为:Machine B } catch(Exception ex) { // 使用了opc ua的错误处理机制来处理错误,网络不通或是读取拒绝 Opc.Ua.Client.Controls.ClientUtils.HandleException(Text, ex); } }
我们在调用方法的时候需要传入方法的父节点 ID,以及方法的ID,必须先清楚方法的传入参数和传出参数才能对应的代码。
OPC UA客户端在运行时会输出一大堆的日志,容量会增加的比较快,是否需要配置,请谨慎处理,如果真的有需要,按照下面的配置方式来完成
private void button5_Click(object sender, EventArgs e) { // False 代表每次启动清空日志,True代码不清空,注意,该日志大小增加非常快 opcUaClient.SetLogPathName(Application.StartupPath + "\\Logs\\opc.ua.client.txt", false); }
上述的都是一些最常用的方法了,已经可以应付大多数的需求,该客户端类还提供了一些连接启动事件,断开事件等等,可以满足额外的需求。
这种情况比较少,比如服务器端有个MachineB节点,下面放了一些数据,如果客户端把读取的节点写死一般问题也不大,应该服务器很少会改变,但是服务器真的改变了呢。。。。比如在MachineB下追加了一个数据,这种情况确实很少,但是对于我们写成相对动态的情况来说,就很有必要,但是中间问题很多,因为新增的节点类型你是不知道的,ID也是不知道的,所以还先要读取引用,然后在读取数据,然后在判断类型,进行相应的转化。
private void button6_Click(object sender, EventArgs e) { try { Opc.Ua.ReferenceDescription[] reference = opcUaClient.BrowseNodeReference("ns=2;s=Machines/Machine B"); foreach (var refer in reference) { // 如果不是值节点,就不要了,否则下面读取了也是没有意义的 if (refer.NodeClass != NodeClass.Variable) { continue; } // 分别读取数据 Opc.Ua.DataValue dataValue = opcUaClient.ReadNode((Opc.Ua.NodeId)refer.NodeId); if (dataValue.WrappedValue.TypeInfo.BuiltInType == Opc.Ua.BuiltInType.Boolean) { // 读取到的是bool数据,在这里做处理 bool value = (bool)dataValue.WrappedValue.Value; } else if (dataValue.WrappedValue.TypeInfo.BuiltInType == Opc.Ua.BuiltInType.String) { // 读取到的是string字符串,在这里做处理 string value = dataValue.WrappedValue.Value.ToString(); } } } catch (Exception ex) { // 使用了opc ua的错误处理机制来处理错误,网络不通或是读取拒绝 Opc.Ua.Client.Controls.ClientUtils.HandleException(Text, ex); } }
在读取写入单个节点的功能中,提供了一个异步版本,用来方便的进行异步操作
private async void button2_Click(object sender, EventArgs e) { try { float value = await opcUaClient.ReadNodeAsync<float>("ns=2;s=Machines/Machine B/TestValueFloat"); MessageBox.Show(value.ToString()); // 显示100.5 } catch(Exception ex) { // 使用了opc ua的错误处理机制来处理错误,网络不通或是读取拒绝 Opc.Ua.Client.Controls.ClientUtils.HandleException(Text, ex); } }
private async void button3_Click(object sender, EventArgs e) { try { bool IsSuccess = await opcUaClient.WriteNodeAsync("ns=2;s=Machines/Machine B/TestValueFloat",123.456f); MessageBox.Show(IsSuccess.ToString()); // 显示True,如果成功的话 } catch(Exception ex) { // 使用了opc ua的错误处理机制来处理错误,网络不通或是读取拒绝 Opc.Ua.Client.Controls.ClientUtils.HandleException(Text, ex); } }
利用官方的控件库来实现的一个操作,允许查看本地的已经注册的服务器。
private void button6_Click( object sender, EventArgs e ) { // 获取本机已经注册的服务器地址 string endpointUrl = new Opc.Ua.Client.Controls.DiscoverServerDlg( ).ShowDialog( opcUaClient.AppConfig, null ); // 获取其他服务器注册的地址,注意,需要该IP的安全策略配置正确 // string endpointUrl = new Opc.Ua.Client.Controls.DiscoverServerDlg( ).ShowDialog( opcUaClient.AppConfig, "192.168.0.100" ); if (!string.IsNullOrEmpty( endpointUrl )) { // 获取到的需要操作的服务器地址 } }
本opc ua客户端类,包含了几个常用的事件,现在进行说明:
事件类的完整代码如下:
/// <summary> /// 状态通知的消息类 /// </summary> public class OpcUaStatusEventArgs : EventArgs { /// <summary> /// 是否异常 /// </summary> public bool Error { get; set; } /// <summary> /// 时间 /// </summary> public DateTime Time { get; set; } /// <summary> /// 文本 /// </summary> public string Text { get; set; } /// <summary> /// 转化为字符串 /// </summary> /// <returns></returns> public override string ToString() { return Error ? "[异常]" : "[正常]" + Time.ToString(" yyyy-MM-dd HH:mm:ss ") + Text; } }
获取客户端网络是否正常有个属性
/// <summary> /// Indicate the connect status /// </summary> public bool Connected { get { return m_IsConnected; } }
虽然提供了删除一个节点和新增一个节点的方法,但是在客户端是不允许操作的,调用无效。
原文转自:https://www.cnblogs.com/dathlin/p/7724834.html
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