运用VC#编程通过OPC方式实现PC机与西门子PLC通讯--同步篇(2)

3、 OPC编程

<1>、西门子的变量结构如下：

----------------------服务器------------------------------

/ OPC.SimaticNet OPCServer.Wincc .... (一系列类型的服务器）

/ Group1 Group2 Group3 ...(把更新时间一致的变量统一为一个组)

/ Item1 Item2 ... (变量：I、Q、M、DB等，指向网络中某个PC站OPC Server服务的某个连接）

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

　　第一层是不同种类的服务器，如：OPC.SimaticNET类型，OPC.SimaticNET.DP类型，OPCServer.WinCC等一系列类型，这里选择OPC.SimaticNET类型。

第二层是Group,一个服务器下可以有多个组，可以把组理解为扫描周期相同的一系列变量的集合。在开发组态界面时，可以把一个界面中的所有变量统一到一个组中。

第三层是Item，项是指向网络中某个PC站OPC Server服务的某个连接的一系列变量，如：I、Q、M、DB等

<2>、项的命名

　　项即Item,在S7连接中针对的直接是PLC中的变量，因此它的命名很重要：

　　格式： :[]

其中的protocolID表示连接类型，在上面的组态PC站时可以选择，这里应该与它一致，类型有9种，最常用的为S7，即S7连接，其他类型请参看文档。

　　Connectionname：顾名思义，即在上面的组态PC站时产生的连接名，如果使用仿真功能，连接名为DEMO Variablename:变量名有一系列规则，这里举例说明，读者也可以使用OPC Scout创建变量，学习程序是如何生成变量名的。

S7:[DEMO]MB1 ：表示连接类型为S7,连接名为DEMO（这里为仿真），变量为MB1

S7:[DEMO]QB0,3: 表示为从QB0开始的三个连续变量。

S7:[DEMO]DB10,X4.6 ：表示DB10的DBX4.6。

<3>、添加引用

　　在VC#开发环境中添加对OpcRcw.Da库的引用引用，该库属于.NET库，不属于COM库，西门子虽然编写了类库，以提供对.NET平台的支持，但这些类库仍然难于编程，

　　里面包含了大量的在托管和非托管区传输数据，因此我们需要在它的基础上再开发一个类库，以简化以后的编程，首先在类的开头使用命名空间：

using System.Runtime.InteropServices;

using OpcRcw.Da;

using System.Collections;

<4>、编程

1、 在类的开头部分生名变量

private string serverType="";

private IOPCServer pIOPCServer; // OPC server接口

private Object pobjGroup1; // Pointer to group object

private int nSvrGroupID; // server group handle for the added group

private System.Collections.Hashtable groupsID=new Hashtable(11); //用于记录组名和组ID号

private System.Collections.Hashtable hitemsID=new Hashtable(17); //用于记录项名和项ID号

private Guid iidRequiredInterface;

private int hClientGroup = 0; //客户组号

private int hClientItem=0; //Item号

2、 创建服务器，编写Open()方法

/// 创建一个OPC Server接口

///

/// 返回错误信息

/// 若为true，创建成功，否则创建失败

public bool Open(out string error)

{

error="";bool success=true;

Type svrComponenttyp ;

//获取 OPC Server COM 接口

iidRequiredInterface = typeof(IOPCItemMgt).GUID;

svrComponenttyp = System.Type.GetTypeFromProgID(serverType);

try

{

//创建接口

pIOPCServer =(IOPCServer)System.Activator.CreateInstance(svrComponenttyp);

error="";

}

catch (System.Exception err) //捕捉失败信息

{

error="错误信息:"+err.Message;success=false;

}

Return true;

}

3、 在服务器上添加用于添加Group的函数

/// 添加组

/// 组名

/// /创建时，组是否被激活

/// //组的刷新频率，以ms为单位

/// 返回错误信息

/// 若为true，添加成功，否则添加失败

public bool AddGroup(string groupName,int bActive,int updateRate,out string error)

{

error="";

int dwLCID = 0x407; //本地语言为英语

int pRevUpdateRate;

float deadband = 0;

// 处理非托管COM内存

GCHandle hDeadband;

IntPtr pTimeBias = IntPtr.Zero;

hDeadband = GCHandle.Alloc(deadband,GCHandleType.Pinned);

try

{

pIOPCServer.AddGroup(groupName, //组名

bActive, //创建时，组是否被激活

updateRate, //组的刷新频率，以ms为单位

hClientGroup, //客户号

pTimeBias, //这里不使用

(IntPtr)hDeadband,

dwLCID, //本地语言

out nSvrGroupID, //移去组时，用到的组ID号

out pRevUpdateRate, //返回组中的变量改变时的最短通知时间间隔

ref iidRequiredInterface,

out pobjGroup1); //指向要求的接口

hClientGroup=hClientGroup+1;

int groupID=nSvrGroupID;

groupsID.Add(groupName,groupID);

}

catch (System.Exception err) //捕捉失败信息

{

error="错误信息:"+err.Message;

}

finally

{

if (hDeadband.IsAllocated) hDeadband.Free();

}

if(error=="")

return true;

else

return false;

}

4、 向指定的组中添加变量的函数

/// 添加多个项到组

///

/// 指定组名

/// 指定项名

/// 由函数返回的服务器确定的项ID号

/// 无错误，返回true，否则返回false

public bool AddItems(string groupName,string[] itemsName,int[] itemsID)

{

bool success=true;

OPCITEMDEF[] ItemDefArray=new OPCITEMDEF[itemsName.Length];

for(int i=0;i<ITEMSNAME.LENGTH;I++)

{

hClientItem=hClientItem+1;

ItemDefArray[i].szAccessPath = ""; // 可选的通道路径，对于Simatiic Net不需要。

ItemDefArray[i].szItemID = itemsName[i]; // ItemID, see above

ItemDefArray[i].bActive = 1; // item is active

ItemDefArray[i].hClient = hClientItem; // client handle

ItemDefArray[i].dwBlobSize = 0; // blob size

ItemDefArray[i].pBlob = IntPtr.Zero; // pointer to blob

ItemDefArray[i].vtRequestedDataType = 2; //Word数据类型

}

//初始化输出参数

IntPtr pResults = IntPtr.Zero;

IntPtr pErrors = IntPtr.Zero;

try

{

// 添加项到组

((IOPCItemMgt)GetGroupByName(groupName)).AddItems(itemsName.Length,ItemDefArray,out pResults,out pErrors);

// Unmarshal to get the server handles out fom the m_pItemResult

// after checking the errors

int[] errors = new int[itemsName.Length];

Marshal.Copy(pErrors, errors, 0,itemsName.Length);

IntPtr pos = pResults;

for(int i=0;i

{

if (errors[i] == 0)

{

OPCITEMRESULT result = (OPCITEMRESULT)Marshal.PtrToStructure(pos, typeof(OPCITEMRESULT));

itemsID[i] = result.hServer;

this.hitemsID.Add(itemsName[i],result.hServer);

pos = new IntPtr(pos.ToInt32() + Marshal.SizeOf(typeof(OPCITEMRESULT)));

}

else

{

success=false;

break;

}

}

}

catch (System.Exception err) // catch for error in adding items.

{

success=false;

}

finally

{

// 释放非托管内存

if(pResults != IntPtr.Zero)

{

Marshal.FreeCoTaskMem(pResults);

pResults = IntPtr.Zero;

}

if(pErrors != IntPtr.Zero)

{

Marshal.FreeCoTaskMem(pErrors);

pErrors = IntPtr.Zero;

}

}

return success;

}

　　说明：使用该函数时，在类的开头，应该先声明整数数据，以用于保存由本函数返回的服务器对每一项分配的Item ID号：

5、 向指定组中指定的一系列项变量写入数据的公开方法

///

/// 一次性写入多个值

///

/// 指定组名

/// 由服务器给每个项分配的标志号

/// 一系列值

/// 无错误，返回true，否则返回false

public bool Write(string groupName,int[] itemID,object[] values)

{

bool success=true;

IntPtr pErrors = IntPtr.Zero;

if(GetGroupByName(groupName) != null)

{

try

{ //同步写入

((IOPCSyncIO)GetGroupByName(groupName)).Write(itemID.Length,itemID,values,out pErrors);

int[] errors = new int[itemID.Length];

Marshal.Copy(pErrors, errors, 0,itemID.Length);

for(int i=0;i

{

if (errors[i] != 0)

{

pErrors = IntPtr.Zero;

success=false;

}

}

}

catch(System.Exception error)

{

success=false;

}

}

return success;

}

注：参数int[] itemID应该是与AddItems函数中的int[] itemsID参数相对应。

6、 编写获取变量值的函数

/// 一次性读取多个数据

/// 指定组名

/// >由服务器给每个项分配的标志号

/// 返回的值

/// 无错误，返回true，否则返回false

public bool Read(string groupName,int[] itemID,object[] result)

{

bool success=true;

//指向非托管内存

//指向非托管内存

IntPtr pItemValues = IntPtr.Zero;

IntPtr pErrors = IntPtr.Zero;

if(GetGroupByName(groupName)!=null)

{

try

{ //同步读取

((IOPCSyncIO)GetGroupByName(groupName)).Read(OPCDATASOURCE.OPC_DS_DEVICE,itemID.Length,itemID,out pItemValues,out pErrors);

int[] errors = new int[itemID.Length];

Marshal.Copy(pErrors, errors, 0,itemID.Length);

OPCITEMSTATE[] pItemState=new OPCITEMSTATE[itemID.Length];

IntPtr pos = pItemValues;

for(int i=0;i

{

if (errors[i] == 0)

{

//从非托管区封送数据到托管区

pItemState[i] = (OPCITEMSTATE)Marshal.PtrToStructure(pos,typeof(OPCITEMSTATE));

pos = new IntPtr(pos.ToInt32() + Marshal.SizeOf(typeof(OPCITEMSTATE)));

result[i]=pItemState[i].vDataValue;

}

}

}

catch(System.Exception error)

{

return false;

}

}

return success;

}

　　注：同Write()函数一样，参数int[] itemID应该是与AddItems函数中的int[] itemsID参数相对应。

　　通过给类编写上面的几个最重要的函数，我们已经可以读写PLC数据了，下面给出例子。

　　创建一个C#工程，添加对上面开发的类库的引用，并在窗体类的开头，声名：

int[] nt=new int[2];int[] nt1=new int[2];

S7Connection.SynServer server;

其中的SynServer即为上面开发的类。

<1>、创建服务器接口

在程序初始化处，添加：

server =new S7Connection.SynServer(S7Connection.ServerType.OPC_SimaticNET);

<2>、打开连接

string err;

server.Open(out err);

<3>、添加组

server.AddGroup("maiker",1,350,out err);

server.AddGroup("maiker1",1,350,out err);

<4>、添加项（即变量），同样在程序的初始化中，将一系列项添加到他们各自得组。

string[] m1={"S7:[DEMO]MB1","S7:[DEMO]MW3"};

string[] m2={"S7:[DEMO]MB6","S7:[DEMO]MW8"};

server.AddItems("maiker",m1,nt);

server.AddItems("maiker1",m2,nt1);

<5>、读写数据,这里以写数据为例：

obj[0]=this.textBox2.Text;

obj[1]=this.textBox3.Text;

if(radioButton1.Checked)

{

server.Write("maiker",nt,obj);

}

else if(radioButton2.Checked)

{

server.Write("maiker1",nt1,obj);

}