运用C#编程通过OPC方式实现PC机与西门子PLC通讯

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
///

///
/// 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
///

///
///
///
///
/// 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
///

///
///
///
/// 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 {
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
///

///
///
///
/// 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
///

///
///
///
/// 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);
}

　　至此并完成了数据的通讯，如何，只要你把类库开发完善，在它的基础上再开发，会异常简单，本人已开发了完善的类库，上面的类库只是把最重要的部分讲解出来，我曾经在网上求助过很多次这方面的知识，无人应答。唉！太不容易了，等待Simatic NET软件花费了我一个月的时间，然后读几百页的英文文档，到开发程序，并测试花费了我一个星期的空闲时间，写这篇文章，又花费了我一个晚上的时间，不过我还是愿意把这些摸索出来的东西发给大家。