一.PLC和OPC
使用的PLC：西門子PLC S7-200 SMART
使用的OPC server軟件：
KEPServer V6 百度網盤 密碼：2080 （備注：KEPserver 需要付費的 正版價格8800元/1個電腦 ，非正版使用期為一個月，過期后KEPserver 使用2小時后 KEPserver 失效——————目前沒見過破解永久使用權的）
二.連接測試
OPC是工業控制和生產自動化領域中使用的硬件和軟件的接口標准，以便有效地在應用和過程控制設備之間讀寫數據。O代表OLE(對象鏈接和嵌入)，P (process過程)，C (control控制)。
OPC服務器包括3類對象(Object)：服務器對象(Server)、項對象(Item)和組對象(Group)。
OPC標准采用C/S模式，OPC服務器負責向OPC客戶端不斷的提供數據。
什么是OPC？（原文介紹）
Server和Client
要實現的是Client（Java）和Client（PLC）之間的通信
中間借助OPCServer，Server上設定好地址變量，不同的Client讀寫這些變量值實現通信。
示意圖如下
OPC和DCOM配置：通信不成功都是配置的問題。。。
配置OPCserver
一般一個電腦（win10）同時安裝Server（比如KEPServer）和Client(Java編寫的)，就配置這個電腦就行
如果是在兩個電腦上，那就都需要配置。
三.實現通信
Utgard：
- 最重要參考：Java OPC client開發踩坑記
- Github上的：資料下載
- Java語言開發OPC之Utgard的數據訪問方式
- Utgard訪問OPC server
Github上的
- 最全面的測試（Utgard和JeasyOPC測試）：OPC_Client
- Utgard測試
四.實現過程
1.opc的概念
2.關於OPC UA
- OPC UA的西門子PLC至少是s7-1500
3.關於Utgard
- utgard是一個開源的項目，基於j-interop做的，用於和OPC SERVER通訊。
- j-interop是純java封裝的用於COM/DCOM通訊的開源項目，這樣就不必使用JNI
4.關於JeasyOPC
- JeasyOPC源碼下載
- 借助一個dll庫來實現的和OPCServer的通信，但是JCustomOpc.dll，，太老了，而且支持只32位系統
五.maven依賴
1 <!--utgard --> 2 <dependency> 3 <groupId>org.openscada.external</groupId> 4 <artifactId>org.openscada.external.jcifs</artifactId> 5 <version>1.2.25</version> 6 </dependency> 7 <dependency> 8 <groupId>org.openscada.jinterop</groupId> 9 <artifactId>org.openscada.jinterop.core</artifactId> 10 <version>2.1.8</version> 11 </dependency> 12 <dependency> 13 <groupId>org.openscada.jinterop</groupId> 14 <artifactId>org.openscada.jinterop.deps</artifactId> 15 <version>1.5.0</version> 16 </dependency> 17 <dependency> 18 <groupId>org.openscada.utgard</groupId> 19 <artifactId>org.openscada.opc.dcom</artifactId> 20 <version>1.5.0</version> 21 </dependency> 22 <dependency> 23 <groupId>org.openscada.utgard</groupId> 24 <artifactId>org.openscada.opc.lib</artifactId> 25 <version>1.5.0</version> 26 </dependency> 27 <dependency> 28 <groupId>org.bouncycastle</groupId> 29 <artifactId>bcprov-jdk15on</artifactId> 30 <version>1.61</version> 31 </dependency> 32 <dependency> 33 <groupId>ch.qos.logback</groupId> 34 <artifactId>logback-core</artifactId> 35 <version>1.3.0-alpha4</version> 36 </dependency> 37 <dependency> 38 <groupId>ch.qos.logback</groupId> 39 <artifactId>logback-classic</artifactId> 40 <version>1.3.0-alpha4</version> 41 <scope>test</scope> 42 </dependency>
說明
對地址變量進行讀取數值和寫入數值操作，一般分循環和批量兩種方式，(同步和異步就不討論了)
- 循環讀取：Utgard提供了一個AccessBase類來循環讀取數值
- 循環寫入：啟動一個線程來循環寫入數值
- 批量讀取：通過組(Group)，增加項(Item)到組，然后對Item使用read()
- 批量寫入：通過組(Group)，增加項(Item)到組，然后對Item使用write()
讀取PLC 的點位值
1 import java.util.concurrent.Executors; 2 3 import org.jinterop.dcom.common.JIException; 4 import org.jinterop.dcom.core.JIString; 5 import org.jinterop.dcom.core.JIVariant; 6 import org.openscada.opc.lib.common.ConnectionInformation; 7 import org.openscada.opc.lib.da.AccessBase; 8 import org.openscada.opc.lib.da.DataCallback; 9 import org.openscada.opc.lib.da.Item; 10 import org.openscada.opc.lib.da.ItemState; 11 import org.openscada.opc.lib.da.Server; 12 import org.openscada.opc.lib.da.SyncAccess; 13 14 public class UtgardTutorial1 { 15 16 public static void main(String[] args) throws Exception { 17 // 連接信息 18 final ConnectionInformation ci = new ConnectionInformation(); 19 ci.setHost("192.168.0.1"); // 電腦IP 20 ci.setDomain(""); // 域，為空就行 21 ci.setUser("OPCUser"); // 電腦上自己建好的用戶名 （之前DCOM 配置過） 22 ci.setPassword("123456"); // 密碼（用戶名密碼） 23 24 // 使用MatrikonOPC Server的配置 25 // ci.setClsid("F8582CF2-88FB-11D0-B850-00C0F0104305"); // MatrikonOPC的注冊表ID，可以在“組件服務”里看到 26 // final String itemId = "u.u"; // MatrikonOPC Server上配置的項的名字按實際 27 28 // 使用KEPServer的配置 29 ci.setClsid("7BC0CC8E-482C-47CA-ABDC-0FE7F9C6E729"); // KEPServer的注冊表ID，可以在“組件服務”里看到 30 final String itemId = "u.u.u"; // KEPServer上配置的項的名字，沒有實際PLC，用的模擬器：simulator （KEPserver 建立通道，建立設備，建立點位）通過標記點位名字定位要讀取的值 31 // final String itemId = "通道 1.設備 1.標記 1"; 32 33 // 啟動服務 34 final Server server = new Server(ci, Executors.newSingleThreadScheduledExecutor()); 35 36 try { 37 // 連接到服務 38 server.connect(); 39 // add sync access, poll every 500 ms，啟動一個同步的access用來讀取地址上的值，線程池每500ms讀值一次 40 // 這個是用來循環讀值的，只讀一次值不用這樣 41 final AccessBase access = new SyncAccess(server, 500); 42 // 這是個回調函數，就是讀到值后執行這個打印，是用匿名類寫的，當然也可以寫到外面去 43 access.addItem(itemId, new DataCallback() { 44 @Override 45 public void changed(Item item, ItemState itemState) { 46 int type = 0; 47 try { 48 type = itemState.getValue().getType(); // 類型實際是數字，用常量定義的 49 } catch (JIException e) { 50 e.printStackTrace(); 51 } 52 System.out.println("監控項的數據類型是：-----" + type); 53 System.out.println("監控項的時間戳是：-----" + itemState.getTimestamp().getTime()); 54 System.out.println("監控項的詳細信息是：-----" + itemState); 55 56 // 如果讀到是short類型的值 57 if (type == JIVariant.VT_I2) { 58 short n = 0; 59 try { 60 n = itemState.getValue().getObjectAsShort(); 61 } catch (JIException e) { 62 e.printStackTrace(); 63 } 64 System.out.println("-----short類型值： " + n); 65 } 66 67 // 如果讀到是字符串類型的值 68 if(type == JIVariant.VT_BSTR) { // 字符串的類型是8 69 JIString value = null; 70 try { 71 value = itemState.getValue().getObjectAsString(); 72 } catch (JIException e) { 73 e.printStackTrace(); 74 } // 按字符串讀取 75 String str = value.getString(); // 得到字符串 76 System.out.println("-----String類型值： " + str); 77 } 78 } 79 }); 80 // start reading，開始讀值 81 access.bind(); 82 // wait a little bit，有個10秒延時 83 Thread.sleep(10 * 1000); 84 // stop reading，停止讀取 85 access.unbind(); 86 } catch (final JIException e) { 87 System.out.println(String.format("%08X: %s", e.getErrorCode(), server.getErrorMessage(e.getErrorCode()))); 88 } 89 } 90 }
注意：if(type == JIVariant.VT_BSTR)//返回數字隊形返回值的類型 這里的對應的類型不是java的類型
類型對照表：
讀取數值與寫入數值
import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService; import java.util.concurrent.TimeUnit; import org.jinterop.dcom.common.JIException; import org.jinterop.dcom.core.JIVariant; import org.openscada.opc.lib.common.ConnectionInformation; import org.openscada.opc.lib.da.AccessBase; import org.openscada.opc.lib.da.DataCallback; import org.openscada.opc.lib.da.Group; import org.openscada.opc.lib.da.Item; import org.openscada.opc.lib.da.ItemState; import org.openscada.opc.lib.da.Server; import org.openscada.opc.lib.da.SyncAccess; public class UtgardTutorial2 { public static void main(String[] args) throws Exception { // 連接信息 final ConnectionInformation ci = new ConnectionInformation(); ci.setHost("192.168.0.1"); // 電腦IP ci.setDomain(""); // 域，為空就行 ci.setUser("OPCUser"); // 用戶名，配置DCOM時配置的 ci.setPassword("123456"); // 密碼 // 使用MatrikonOPC Server的配置 // ci.setClsid("F8582CF2-88FB-11D0-B850-00C0F0104305"); // MatrikonOPC的注冊表ID，可以在“組件服務”里看到 // final String itemId = "u.u"; // 項的名字按實際 // 使用KEPServer的配置 ci.setClsid("7BC0CC8E-482C-47CA-ABDC-0FE7F9C6E729"); // KEPServer的注冊表ID，可以在“組件服務”里看到 final String itemId = "u.u.u"; // 項的名字按實際，沒有實際PLC，用的模擬器：simulator // final String itemId = "通道 1.設備 1.標記 1"; // create a new server，啟動服務 final Server server = new Server(ci, Executors.newSingleThreadScheduledExecutor()); try { // connect to server，連接到服務 server.connect(); // add sync access, poll every 500 ms，啟動一個同步的access用來讀取地址上的值，線程池每500ms讀值一次 // 這個是用來循環讀值的，只讀一次值不用這樣 final AccessBase access = new SyncAccess(server, 500); // 這是個回調函數，就是讀到值后執行再執行下面的代碼，是用匿名類寫的，當然也可以寫到外面去 access.addItem(itemId, new DataCallback() { @Override public void changed(Item item, ItemState state) { // also dump value try { if (state.getValue().getType() == JIVariant.VT_UI4) { // 如果讀到的值類型時UnsignedInteger，即無符號整形數值 System.out.println("<<< " + state + " / value = " + state.getValue().getObjectAsUnsigned().getValue()); } else { System.out.println("<<< " + state + " / value = " + state.getValue().getObject()); } } catch (JIException e) { e.printStackTrace(); } } }); // Add a new group，添加一個組，這個用來就讀值或者寫值一次，而不是循環讀取或者寫入 // 組的名字隨意，給組起名字是因為，server可以addGroup也可以removeGroup，讀一次值，就先添加組，然后移除組，再讀一次就再添加然后刪除 final Group group = server.addGroup("test"); // Add a new item to the group， // 將一個item加入到組，item名字就是MatrikonOPC Server或者KEPServer上面建的項的名字比如：u.u.TAG1，PLC.S7-300.TAG1 final Item item = group.addItem(itemId); // start reading，開始循環讀值 access.bind(); // add a thread for writing a value every 3 seconds // 寫入一次就是item.write(value)，循環寫入就起個線程一直執行item.write(value) ScheduledExecutorService writeThread = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor(); writeThread.scheduleWithFixedDelay(new Runnable() { @Override public void run() { final JIVariant value = new JIVariant("24"); // 寫入24 try { System.out.println(">>> " + "寫入值： " + "24"); item.write(value); } catch (JIException e) { e.printStackTrace(); } } }, 5, 3, TimeUnit.SECONDS); // 啟動后5秒第一次執行代碼，以后每3秒執行一次代碼 // wait a little bit ，延時20秒 Thread.sleep(20 * 1000); writeThread.shutdownNow(); // 關掉一直寫入的線程 // stop reading，停止循環讀取數值 access.unbind(); } catch (final JIException e) { System.out.println(String.format("%08X: %s", e.getErrorCode(), server.getErrorMessage(e.getErrorCode()))); } } }
數組類型
如果地址變量的數據類型是數組類型呢？
1 // 讀取Float類型的數組 2 if (type == 8196) { // 8196是打印state.getValue().getType()得到的 3 JIArray jarr = state.getValue().getObjectAsArray(); // 按數組讀取 4 Float[] arr = (Float[]) jarr.getArrayInstance(); // 得到數組 5 String value = ""; 6 for (Float f : arr) { 7 value = value + f + ","; 8 } 9 System.out.println(value.substring(0, value.length() - 1); // 遍歷打印數組的值，中間用逗號分隔，去掉最后逗號 10 } 11 12 // 寫入3位Long類型的數組 13 Long[] array = {(long) 1,(long) 2,(long) 3}; 14 final JIVariant value = new JIVariant(new JIArray(array)); 15 item.write(value);
| 值（十進制） | 數據類型 | 描述 |
|---|---|---|
| 0 | VT_EMPTY | 默認/空（無） |
| 2 | VT_I2 | 2字節有符號整數 |
| 3 | VT_I4 | 4字節有符號整數 |
| 4 | VT_R4 | 4字節實數 |
| 5 | VT_R8 | 8字節實數 |
| 6 | VT_C | currency |
| 7 | VT_DATE | 日期 |
| 8 | VT_BSTR | 文本 |
| 10 | VT_ERROR | 錯誤代碼 |
| 11 | VT_BOOL | 布爾值（TRUE = -1，FALSE = 0） |
| 17 | VT_I1 | 1個字節有符號字符 |
| 18 | VT_UI1 | 1個字節無符號字符 |
| 19 | VT_UI2 | 2字節無符號整數 |
| 20 | VT_UI4 | 4字節無符號整數 |
| +8192 | VT_ARRAY | 值數組（即8200 =文本值數組） |