上位机与PLC通讯及OPC数据采集实践一

Posted 2022-09-29

上位机与PLC通讯及OPC数据采集实践一

背景

         由于项目的需要，上位机（工控机）需要与PLC通讯（AB的PLC）通过PLC控制相关的设备；另一部分需要做一个数据采集程序从一个OPC服务器（此服务器作为多个PLC数据的服务端用的是AB的RsLinx）采集一部分PLC的数据供另一个应用程序用。

 

         由于之前没有接触过PLC,也没有听说过什么OPC，所以从网上找些资料，由于做的时候实际的环境可以调试，很多东西在写的时候都没啥底，最后在现场调试的时候有些东西才搞清楚，整个过程还是费了些周折，有些东西虽然还是没有完全弄懂，但基于这个项目的基本功能算是完成了。所以记录下来，以便以来有可能用得着，也给初次接触这块的同学提供些参考。

上位机与PLC的通讯

上位机基于C#写的，PLC是AB的，C#程序通过串口（RS232-485转换器）与PLC通讯，协议用的是标准modbus,程序发指令给PLC,PLC来控制电磁阀，继电器等工作。由于PLC本身没有采集数据，上位机还要把采集到的数据写到PLC,数据原本是float的，但传给PLC时转成small int(小于65536)的整数，PLC内部再作除法来还原float数据.

这部分基于串口通读，modbus协议倒时没费啥事。串口通讯可以用串口调试助手测试；

至于写数据有没有写成功可以用 ModScan32来看，连上对应的串口，设置好波特率，从机地址就可以看到默认100个寄存器的值。

PLC还有一个I/O口是编程用的，连接后用rslogix可以查看实时的状态,不过不大会用，看到PLC编程的工程师是这么用的。

 

数据采集程序与OPC服务器的通讯与数据采集

数据采集程序与OPC服务器在同一局域网，但不同网段，可以Ping通，但在程序里就是连不上OPC服务器，提示RPC服务器不可用。在网上找资料说是要配置服务端及客户端的DCOM，于是照网上的方式把客户端的机器设置DCOM,但服务端控制不了，对方的工程师说已经配置好了，但死活还是连不上，提示还是一样。（所以远程访问的方式还是没有走通）

后来经过协商把采集程序安装到OPC服务器所在的机器上，在同一网段内果真可以连上，数据采集也没有问题，估计开始还是网络及权限方面的问题；采集程序也是根据网上找的改的，后面附上源码。数据采集到后，通过socket发到另一台机器。

 

采集程序源码如下：（C# vs2010）

引用 OpcNetApi.dll

OpcNetApi.Com.dll

 

这两个dll在安装Rslinx后安装目录下可以找到 ***\\Rockwell Software\\RSLinx\\下

 

-----------------code begin--------------
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using Opc;
using Opc.Da;
using OpcCom;
 
namespace OPC

    /// <summary>
    /// opc服务器数据采集类
    /// </summary>
    public class OPCSampling
    
        private Opc.Da.Server m_server = null;//定义数据存取服务器
        private Opc.Da.Subscription subscription1 = null;//定义组对象（订阅者）
        private Opc.Da.SubscriptionState state1 = null;//定义组（订阅者）状态，相当于OPC规范中组的参数
        private Opc.IDiscovery m_discovery = new OpcCom.ServerEnumerator();//定义枚举基于COM服务器的接口，用来搜索所有的此类服务器。
        
        /// <summary>
        /// 类的启动函数，供外部调用
        /// </summary>
        public void Work(string strHost,string strOPCServerName)
        
            try
            
                //查询服务器
                Opc.Server[] servers = m_discovery.GetAvailableServers(Specification.COM_DA_20, strHost, null);
 
                //daver表示数据存取规范版本，Specification.COMDA_20等于2.0版本。
                //host为计算机名，null表示不需要任何网络安全认证。
                if (servers != null)
                
                    //连上后在这里看下OPC服务的名称，记下来在系统配置里更改opc服务器服务名,重启程序再运行
                    SharedLibrary.Gloary.OPCServerList = "";
                    foreach (Opc.Da.Server server in servers)
                    
                        SharedLibrary.Gloary.OPCServerList += server.Name + " \\r\\n";
                        //server即为需要连接的OPC数据存取服务器。
                        if (String.Compare(server.Name, strOPCServerName, true) == 0)//为true忽略大小写
                        
                            m_server = server;//建立连接。
                            break;
 
                        
                    
                    if (SharedLibrary.Gloary.OPCServerList.Length < 1)
                    
                        SharedLibrary.Gloary.OPCServerList = "未连接上OPC服务器或没有找到相应的OPC服务";
                    
                
 
                //连接服务器
                if (m_server != null)//非空连接服务器
                
                    m_server.Connect();
                
                else
                
                    return;
                
 
                #region  组1
                //设定组1状态
                state1 = new Opc.Da.SubscriptionState();//组（订阅者）状态，相当于OPC规范中组的参数
                state1.Name = "OPCDataSampling1";//组名
                state1.ServerHandle = null;//服务器给该组分配的句柄。
                state1.ClientHandle = Guid.NewGuid().ToString();//客户端给该组分配的句柄。
                state1.Active = true;//激活该组。
                state1.UpdateRate = 30000;//刷新频率为1秒。
                state1.Deadband = 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。
                state1.Locale = null;//不设置地区值。
 
                //添加组
                subscription1 = (Opc.Da.Subscription)m_server.CreateSubscription(state1);//创建组1
                //定义Item列表
                //对应类型为:Byte,Byte,Char,Short,String,Word,Boolean
                string[] itemName =  "[27]F8:8", "[27]F8:9", "[21]F8:1", "[21]F8:2", "[24]N9:0", "[21]F8:4", "[25]F8:1", "[25]F8:0", "[25]F8:5" ;
 
                //定义item列表
                Item[] items = new Item[9];//定义数据项，即item
                int i;
                for (i = 0; i < items.Length; i++)//item初始化赋值
                
                    items[i] = new Item();//创建一个项Item对象。
                    items[i].ClientHandle = Guid.NewGuid().ToString();//客户端给该数据项分配的句柄。
                    items[i].ItemPath = null; //该数据项在服务器中的路径。
                    items[i].ItemName = itemName[i]; //该数据项在服务器中的名字。
                
 
                //添加Item
                subscription1.AddItems(items);
 
                //注册回调事件
                subscription1.DataChanged += new Opc.Da.DataChangedEventHandler(this.OnDataChange1);
 
                以下测试同步读
                以下读整个组
                //ItemValueResult[] values = subscription1.Read(subscription1.Items);
                
                以下遍历读到的全部值
                //foreach (ItemValueResult value in values)
                //
                //    SharedLibrary.Gloary.OPCServerList += "ItemName=" + value.ItemName + "\\r\\n";
                //    SharedLibrary.Gloary.OPCServerList += "ItemValue=" + value.Value.ToString() + "\\r\\n";
                //    SharedLibrary.LogMs.Debug("ItemName=" + value.ItemName);
                //    SharedLibrary.LogMs.Debug("ItemValue=" + value.Value);
                //
                #endregion
 
                取消回调事件
                //subscription.DataChanged -= new Opc.Da.DataChangedEventHandler(this.OnDataChange);
                移除组内item
                //subscription.RemoveItems(subscription.Items);
                结束：释放各资源
                //m_server.CancelSubscription(subscription);//m_server前文已说明，通知服务器要求删除组。        
                //subscription.Dispose();//强制.NET资源回收站回收该subscription的所有资源。         
                //m_server.Disconnect();//断开服务器连接
            
            catch (Exception ex1)
            
                SharedLibrary.Gloary.OPCServerList += " 异常:"+ex1.Message.ToString();
            
        
 
        /// <summary>
        /// DataChange回调
        /// </summary>
        /// <param name="subscriptionHandle"></param>
        /// <param name="requestHandle"></param>
        /// <param name="values"></param>
        public void OnDataChange1(object subscriptionHandle, object requestHandle, ItemValueResult[] values)
        
            //OnDataChangeDeal("1", subscriptionHandle, requestHandle, values);
            string siteID = "";
            MonitorCenterWS60.BLL.SiteBaseEMData bll = new MonitorCenterWS60.BLL.SiteBaseEMData();
            foreach (ItemValueResult item in values)
            
                try
                
 
                    MonitorCenterWS60.Model.SiteBaseEMData model = new MonitorCenterWS60.Model.SiteBaseEMData();
                    #region  针对itemname作数据处理
 
                    switch (item.ItemName)
                    
                        case "[27]F8:8":
                            //f8:8        送水余氯
                            siteID = "01618200210001";
                            model.ItemCode = "160";        //待指定
                            model.ItemValue = decimal.Parse(decimal.Parse(item.Value.ToString()).ToString("0.000"));
                            model.Memo = item.ItemName;
                            break;
                        case "[27]F8:9":
                            //f8:9        送水PH
                            siteID = "01618200210001";
                            model.ItemCode = "161";        //待指定
                            model.ItemValue = decimal.Parse(decimal.Parse(item.Value.ToString()).ToString("0.00"));
                            model.Memo = item.ItemName;
                            break;
                            //部分略
                    
                    #endregion
 
                    #region 
 
                    if (SharedLibrary.Gloary.DataTransType == "1")
                    
                        DataComm.DataSend.SendEMDataReal(model);
                    
                    #endregion
                
                catch
                 
            
        
        /// <summary>
        /// ReadComplete回调
        /// </summary>
        /// <param name="requestHandle"></param>
        /// <param name="values"></param>
        public void OnReadComplete(object requestHandle, Opc.Da.ItemValueResult[] values)
        
            /*Console.WriteLine("发生异步读name:0,value:1", values[0].ItemName, values[0].Value);
            if ((int)requestHandle == 1)
                Console.WriteLine("事件信号句柄为0", requestHandle);*/
        
 
        /// <summary>
        /// WriteComplete回调
        /// </summary>
        /// <param name="requestHandle"></param>
        /// <param name="values"></param>
        public void OnWriteComplete(object requestHandle, Opc.IdentifiedResult[] values)
        
            /*Console.WriteLine("发生异步写name:0,value:1", values[0].ItemName, values[0].GetType());
            if ((int)requestHandle == 2)
                Console.WriteLine("事件信号句柄为0", requestHandle);*/
        
    

-----------------code end-----------------

 

需要注意的是服务名与item标签名一定要对，这个也可以用opc client来测试下，Rslinx提供了这个工具

在RxLinx/tools 里面有个 OPC Test Clent 打开后，添加组，再添加标签，也可以从下方的里面选择现有的数据项，添加后可以查看到实时数据；

 

疑问一:因为没有用RsLinx配置过OPC服务器，没明白OPC服务器上的数据项（server下面的group下的item）在哪配置，待搞清楚后再来更新，如果有知道的也请不吝赐教！！！谢谢！