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C#实现OPC客户端

news 2025/10/22 14:20:22

C#实现OPC客户端，结合OPC DA与OPC UA两种协议

一、环境配置与依赖库

1. 基础环境

开发工具：Visual Studio 2019+（.NET Framework 4.6+ 或 .NET Core 3.1+）
核心库：
- OPC DA：Interop.OpcDa.dll（需OPC Core Components Redistributable）
- OPC UA：Workstation.UaClient（NuGet安装）
```
Install-Package Workstation.UaClient
```

2. 初始化配置

OPC DA：注册COM组件（如Matrikon.OPC.Simulator）

OPC UA：配置安全策略（匿名/证书认证）

var endpoint = new EndpointDescription("opc.tcp://localhost:4840") 
{SecurityPolicyUri = SecurityPolicyUris.None // 匿名连接
};

二、核心功能实现

1. 连接OPC服务器

OPC DA 连接：

Opc.Da.Server server = new Opc.Da.Server();
server.Connect("Matrikon.OPC.Simulation.1", null); // 服务器ProgID

OPC UA 连接（异步）：

var channel = new UaTcpSessionChannel(new ApplicationDescription { ApplicationName = "MyClient" },endpoint
);
await channel.OpenAsync(); // 建立连接

2. 数据读写操作

读取数据项（OPC UA）：

var readRequest = new ReadRequest {NodesToRead = new[] {new ReadValueId { NodeId = NodeId.Parse("ns=2;s=Temperature") }}
};
var readResult = await channel.ReadAsync(readRequest);
Console.WriteLine($"温度值: {readResult.Results[0].Value}");

写入数据项（OPC DA）：

ItemValue value = new ItemValue { ItemName = "Bucket Brigade.Int4", Value = 100 };
server.Write(new ItemValue[] { value }); // 写入整数值

3. 实时数据订阅

OPC UA 变更订阅：

var subscription = channel.CreateSubscription();
subscription.ItemChanged += (sender, e) => 
{Console.WriteLine($"{e.ItemName} 新值: {e.Value}");
};
subscription.Subscribe("ns=2;s=Pressure"); // 订阅压力值变化

OPC DA 数据刷新：

Subscription sub = (Subscription)server.CreateSubscription(1000); // 1秒刷新
sub.AddItems(new[] { new Item("Bucket Brigade.Int4") });
sub.DataChanged += (handle, values) => 
{Console.WriteLine($"实时数据: {values[0].Value}");
};

三、高级功能实现

1. 异常处理与重连

try
{await channel.ReadAsync(readRequest);
}
catch (ServiceResultException ex)
{if (ex.StatusCode == StatusCodes.BadConnectionClosed){await channel.ReconnectAsync(); // 自动重连}
}

2. 节点浏览与元数据获取（OPC UA）

BrowseDescription browseDesc = new BrowseDescription {NodeId = NodeId.Parse(ObjectIds.ObjectsFolder),BrowseDirection = BrowseDirection.Forward
};
var browseResult = await channel.BrowseAsync(browseDesc);
foreach (var reference in browseResult.References)
{Console.WriteLine($"节点: {reference.DisplayName} | ID: {reference.NodeId}");
}

3. 安全认证（OPC UA证书）

var channel = new UaTcpSessionChannel(appDescription: new ApplicationDescription { ... },userIdentity: new UserIdentity("admin", "password"), // 用户名密码认证endpoint: new EndpointDescription { SecurityPolicyUri = SecurityPolicyUris.Basic256Sha256 }
);

五、完整源码结构

OPCClient/
├── Services/
│   ├── OpcDaService.cs      -- OPC DA连接管理
│   ├── OpcUaService.cs      -- OPC UA会话控制
├── Models/
│   ├── DataItem.cs          -- 数据项模型（名称/值/时间戳）
│   ├── Subscription.cs      -- 订阅配置
├── Utilities/
│   ├── ErrorLogger.cs       -- 异常日志记录
│   ├── ConfigLoader.cs      -- 配置文件解析
└── Program.cs               -- 主程序入口