內容來源於：https://www.cnblogs.com/ioufev/p/9928971.html
如有侵權，請私信我！
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
錄屏簡單說了一下文章內容，視頻地址：https://www.bilibili.com/video/BV13V411f7Ch/
1.PLC和OPC
使用的PLC：西門子的S7-300，具體型號如下圖
使用的OPC server軟件：
2.連接測試
什么是OPC
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。
OPC server軟件使用
- MatrikonOPC： 使用Matrikon OPC Server Simulation
- KEPServer V6： 使用KEPServerEX 6
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
配置Server和Client
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。
3.通信實現
Utgard
Github上的
- 最全面的測試（Utgard和JeasyOPC測試）：OPC_Client
- Utgard測試
博客參考
- 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
4.實現過程
1.補充學習了一下OPC的概念：
2.使用MatrikonOPC，了解OPCserver是怎么用的
- OPC測試常用的OPCClient和OPCServer軟件推薦
- 我的目的就是寫一個類似的Java版的Client來連接OPC Server： 使用Matrikon OPC Server Simulation
3.關於OPC UA
- 支持的OPC UA的西門子PLC至少是s7-1500
- 我的s7-300是沒法用的，所以就不需要搜集OPC UA的資料了
4.關於用Java實現
- C#和C++都不用配置DCOM，直接調用函數
- 既然是非要用Java，那就別想太方便，需要配置DCOM。
5.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
6.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
7.最終實現
- 當然選Utgard
- 過程就是把需要的jar包找到，
- 然后復制編程指導里的讀寫代碼，讀就是啟動線程一直對相應地址變量讀取數值，寫就是對相應地址變量寫入數值
8.測試
- 參考OPC_Client里的例子
- 關於配置文件的代碼直接復制用了
- 例子實際也用不到，試了試，，因為實際只需要對地址變量讀寫數值就可以了
9.關於訂閱方式數據采集
參考：https://www.hifreud.com/2014/12/27/opc-3-main-feature-in-opc/#訂閱方式數據采集
並不需要OPC應用程序向OPC服務器要求，就可以自動接到從OPC服務器送來的變化通知的訂閱方式數據采集（Subscription）。服務器按一定的更新周期（UpdateRate）更新OPC服務器的數據緩沖器的數值時，如果發現數值有變化時，就會以數據變化事件（DataChange）通知OPC應用程序。
因為沒有使用這種訂閱方式，所以當時沒試過，后來嘗試使用Async20Access，會報錯。參考上面文章，說是：還必須設置身份標識，，我沒試成功。
10.問題：
- 在虛擬機里用localhost一直報錯，要寫固定IP才行
- 配置里的IP是安裝OPCServer軟件的電腦的IP，如果使用無線連接，請查看無線的IP地址
- 能不能循環對一個組(group)監控？好像不可以，官方Demo里有兩種數據讀取方式：1.循環監控item；2.item添加到group,只讀取一次
- 如果Java寫的client和安裝OPCServer軟件是兩台電腦：那兩個電腦都要配置相同DCOM，包括賬號密碼都要一樣
- win10家庭版是否可以？可以，有些麻煩，主要是用戶管理部分配置，有人已經驗證過可以，我就不試了。
- 關於組態王，作為OPCSerever，我怎么嘗試都沒連接上，，有人能連上，我就不試了。
- 關於異步：我使用的同步讀取數據，，異步讀取沒試過，別問我異步的問題。
- group是客戶端維護還是服務端維護：服務端可以建自己的分組，但是客戶端看到的還是一個個單獨的item，group是客戶端自己的分組。我是這樣理解的。
- 客戶端能不能讀到服務端的所有item列表：當然，請參考
11.maven依賴
<!--utgard --> <dependency> <groupId>org.openscada.external</groupId> <artifactId>org.openscada.external.jcifs</artifactId> <version>1.2.25</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.openscada.jinterop</groupId> <artifactId>org.openscada.jinterop.core</artifactId> <version>2.1.8</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.openscada.jinterop</groupId> <artifactId>org.openscada.jinterop.deps</artifactId> <version>1.5.0</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.openscada.utgard</groupId> <artifactId>org.openscada.opc.dcom</artifactId> <version>1.5.0</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.openscada.utgard</groupId> <artifactId>org.openscada.opc.lib</artifactId> <version>1.5.0</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.bouncycastle</groupId> <artifactId>bcprov-jdk15on</artifactId> <version>1.61</version> </dependency> <dependency> <groupId>ch.qos.logback</groupId> <artifactId>logback-core</artifactId> <version>1.3.0-alpha4</version> </dependency> <dependency> <groupId>ch.qos.logback</groupId> <artifactId>logback-classic</artifactId> <version>1.3.0-alpha4</version> <scope>test</scope> </dependency> 5.代碼
下載代碼：
- 百度網盤 ，密碼: ermn
- 藍奏雲
- 可以參考的代碼：OPC-(四)-OPC Client Java調用之Utgard
截圖：
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()
根據實際使用，對例子加了注釋，方便理解
讀取數值
import java.util.concurrent.Executors; import org.jinterop.dcom.common.JIException; import org.jinterop.dcom.core.JIString; 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.Item; import org.openscada.opc.lib.da.ItemState; import org.openscada.opc.lib.da.Server; import org.openscada.opc.lib.da.SyncAccess; public class UtgardTutorial1 { 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"); // 電腦上自己建好的用戶名 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"; // MatrikonOPC Server上配置的項的名字按實際 // 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"; // KEPServer上配置的項的名字，沒有實際PLC，用的模擬器：simulator // final String itemId = "通道 1.設備 1.標記 1"; // 啟動服務 final Server server = new Server(ci, Executors.newSingleThreadScheduledExecutor()); try { // 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，就是讀到值后執行這個打印，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 itemState) { int type = 0; try { type = itemState.getValue().getType(); // 類型實際是數字，用常量定義的 } catch (JIException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("監控項的數據類型是：-----" + type); System.out.println("監控項的時間戳是：-----" + itemState.getTimestamp().getTime()); System.out.println("監控項的詳細信息是：-----" + itemState); // 如果讀到是short類型的值 if (type == JIVariant.VT_I2) { short n = 0; try { n = itemState.getValue().getObjectAsShort(); } catch (JIException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("-----short類型值： " + n); } // 如果讀到是字符串類型的值 if(type == JIVariant.VT_BSTR) { // 字符串的類型是8 JIString value = null; try { value = itemState.getValue().getObjectAsString(); } catch (JIException e) { e.printStackTrace(); } // 按字符串讀取 String str = value.getString(); // 得到字符串 System.out.println("-----String類型值： " + str); } } }); // start reading，開始讀值 access.bind(); // wait a little bit，有個10秒延時 Thread.sleep(10 * 1000); // stop reading，停止讀取 access.unbind(); } catch (final JIException e) { System.out.println(String.format("%08X: %s", e.getErrorCode(), server.getErrorMessage(e.getErrorCode()))); } } } 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？
// 讀取Float類型的數組 if (type == 8196) { // 8196是打印state.getValue().getType()得到的 JIArray jarr = state.getValue().getObjectAsArray(); // 按數組讀取 Float[] arr = (Float[]) jarr.getArrayInstance(); // 得到數組 String value = ""; for (Float f : arr) { value = value + f + ","; } 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 } // 寫入3位Long類型的數組 Long[] array = {(long) 1,(long) 2,(long) 3}; final JIVariant value = new JIVariant(new JIArray(array)); item.write(value); 數據類型
讀取和寫入數值需要按數據類型來操作
這是常用的數據類型
| 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） |