Java如何使用KEPserver 实现OPC通信 - RunawayProgrammer - 博客园

安宇雨 - 随手采集
2022-10-12 22:19:06
随手采集
0000-未整理-等待研究

Java如何使用KEPserver 实现OPC通信

一.PLC和OPC

使用的PLC：西门子PLC S7-200 SMART

使用的OPC server软件：

KEPServer V6 百度网盘密码：2080 （备注：KEPserver 需要付费的正版价格8800元/1个电脑，非正版使用期为一个月，过期后KEPserver 使用2小时后 KEPserver 失效——————目前没见过破解永久使用权的）

二.连接测试

OPC是工业控制和生产自动化领域中使用的硬件和软件的接口标准，以便有效地在应用和过程控制设备之间读写数据。O代表OLE(对象链接和嵌入)，P (process过程)，C (control控制)。

OPC服务器包括3类对象(Object)：服务器对象(Server)、项对象(Item)和组对象(Group)。

OPC标准采用C/S模式，OPC服务器负责向OPC客户端不断的提供数据。

什么是OPC？（原文介绍）

Server和Client

要实现的是Client（Java）和Client（PLC）之间的通信

中间借助OPCServer，Server上设定好地址变量，不同的Client读写这些变量值实现通信。

示意图如下

OPC和DCOM配置：通信不成功都是配置的问题。。。

配置OPCserver
一般一个电脑（win10）同时安装Server（比如KEPServer）和Client(Java编写的)，就配置这个电脑就行
如果是在两个电脑上，那就都需要配置。

三.实现通信

Utgard：

官网：http://openscada.org/projects/utgard/
编程指导
源码：https://github.com/ctron/org.openscada.utgard
最重要参考：Java OPC client开发踩坑记
Github上的：资料下载
Java语言开发OPC之Utgard的数据访问方式
Utgard访问OPC server

Github上的

最全面的测试（Utgard和JeasyOPC测试）：OPC_Client
Utgard测试

四.实现过程

1.opc的概念

OPC 协议认识
OPC技术学习总结

2.关于OPC UA

OPC UA的西门子PLC至少是s7-1500

3.关于Utgard

utgard是一个开源的项目，基于j-interop做的，用于和OPC SERVER通讯。
j-interop是纯java封装的用于COM/DCOM通讯的开源项目，这样就不必使用JNI

4.关于JeasyOPC

JeasyOPC源码下载
借助一个dll库来实现的和OPCServer的通信，但是JCustomOpc.dll，，太老了，而且支持只32位系统

五.maven依赖

; "复制代码")

1 
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>

; "复制代码")

说明

对地址变量进行读取数值和写入数值操作，一般分循环和批量两种方式，(同步和异步就不讨论了)

循环读取：Utgard提供了一个AccessBase类来循环读取数值
循环写入：启动一个线程来循环写入数值
批量读取：通过组(Group)，增加项(Item)到组，然后对Item使用read()
批量写入：通过组(Group)，增加项(Item)到组，然后对Item使用write()

读取PLC 的点位值

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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 // 连接信息
18 final ConnectionInformation ci = new ConnectionInformation(); 19 ci.setHost("192.168.0.1"); // 电脑IP
20 ci.setDomain(""); // 域，为空就行
21 ci.setUser("OPCUser"); // 电脑上自己建好的用户名（之前DCOM 配置过）
22 ci.setPassword("123456"); // 密码（用户名密码） 23
24 // 使用MatrikonOPC Server的配置 25 // ci.setClsid("F8582CF2-88FB-11D0-B850-00C0F0104305"); // MatrikonOPC的注册表ID，可以在“组件服务”里看到 26 // final String itemId = "u.u"; // MatrikonOPC Server上配置的项的名字按实际 27
28 // 使用KEPServer的配置
29 ci.setClsid("7BC0CC8E-482C-47CA-ABDC-0FE7F9C6E729"); // KEPServer的注册表ID，可以在“组件服务”里看到
30 final String itemId = "u.u.u"; // KEPServer上配置的项的名字，没有实际PLC，用的模拟器：simulator （KEPserver 建立通道，建立设备，建立点位）通过标记点位名字定位要读取的值 31 // final String itemId = "通道 1.设备 1.标记 1"; 32
33 // 启动服务
34 final Server server = new Server(ci, Executors.newSingleThreadScheduledExecutor()); 35
36 try { 37 // 连接到服务
38 server.connect(); 39 // add sync access, poll every 500 ms，启动一个同步的access用来读取地址上的值，线程池每500ms读值一次 40 // 这个是用来循环读值的，只读一次值不用这样
41 final AccessBase access = new SyncAccess(server, 500); 42 // 这是个回调函数，就是读到值后执行这个打印，是用匿名类写的，当然也可以写到外面去
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(); // 类型实际是数字，用常量定义的
49 } catch (JIException e) { 50 e.printStackTrace(); 51 } 52 System.out.println("监控项的数据类型是：-----" + type); 53 System.out.println("监控项的时间戳是：-----" + itemState.getTimestamp().getTime()); 54 System.out.println("监控项的详细信息是：-----" + itemState); 55
56 // 如果读到是short类型的值
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类型值： " + n); 65 } 66
67 // 如果读到是字符串类型的值
68 if(type == JIVariant.VT_BSTR) { // 字符串的类型是8
69 JIString value = null; 70 try { 71 value = itemState.getValue().getObjectAsString(); 72 } catch (JIException e) { 73 e.printStackTrace(); 74 } // 按字符串读取
75 String str = value.getString(); // 得到字符串
76 System.out.println("-----String类型值： " + str); 77 } 78 } 79 }); 80 // start reading，开始读值
81 access.bind(); 82 // wait a little bit，有个10秒延时
83 Thread.sleep(10 * 1000); 84 // stop reading，停止读取
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 }

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　　注意：if(type == JIVariant.VT_BSTR)//返回数字队形返回值的类型这里的对应的类型不是java的类型

类型对照表：

读取数值与写入数值

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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 { // 连接信息

    final ConnectionInformation ci = new ConnectionInformation();
    
    ci.setHost("192.168.0.1");          // 电脑IP
    ci.setDomain("");                   // 域，为空就行
    ci.setUser("OPCUser");              // 用户名，配置DCOM时配置的
    ci.setPassword("123456");           // 密码 // 使用MatrikonOPC Server的配置 // ci.setClsid("F8582CF2-88FB-11D0-B850-00C0F0104305"); // MatrikonOPC的注册表ID，可以在“组件服务”里看到 // final String itemId = "u.u"; // 项的名字按实际 // 使用KEPServer的配置
    ci.setClsid("7BC0CC8E-482C-47CA-ABDC-0FE7F9C6E729"); // KEPServer的注册表ID，可以在“组件服务”里看到
    final String itemId = "u.u.u";    // 项的名字按实际，没有实际PLC，用的模拟器：simulator // final String itemId = "通道 1.设备 1.标记 1"; // create a new server，启动服务
    final Server server = new Server(ci, Executors.newSingleThreadScheduledExecutor()); try { // connect to server，连接到服务

server.connect(); // add sync access, poll every 500 ms，启动一个同步的access用来读取地址上的值，线程池每500ms读值一次 // 这个是用来循环读值的，只读一次值不用这样

        final AccessBase access = new SyncAccess(server, 500); // 这是个回调函数，就是读到值后执行再执行下面的代码，是用匿名类写的，当然也可以写到外面去
        access.addItem(itemId, new DataCallback() {
            @Override public void changed(Item item, ItemState state) { // also dump value
                try { if (state.getValue().getType() == JIVariant.VT_UI4) { // 如果读到的值类型时UnsignedInteger，即无符号整形数值
                        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，添加一个组，这个用来就读值或者写值一次，而不是循环读取或者写入 // 组的名字随意，给组起名字是因为，server可以addGroup也可以removeGroup，读一次值，就先添加组，然后移除组，再读一次就再添加然后删除
        final Group group = server.addGroup("test"); // Add a new item to the group， // 将一个item加入到组，item名字就是MatrikonOPC Server或者KEPServer上面建的项的名字比如：u.u.TAG1，PLC.S7-300.TAG1
        final Item item = group.addItem(itemId); // start reading，开始循环读值

access.bind(); // add a thread for writing a value every 3 seconds // 写入一次就是item.write(value)，循环写入就起个线程一直执行item.write(value)

        ScheduledExecutorService writeThread = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
        writeThread.scheduleWithFixedDelay(new Runnable() {
            @Override public void run() { final JIVariant value = new JIVariant("24");  // 写入24
                try {
                    System.out.println(">>\> " \+ "写入值：  " \+ "24");
                    item.write(value);
                } catch (JIException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }, 5, 3, TimeUnit.SECONDS); // 启动后5秒第一次执行代码，以后每3秒执行一次代码 // wait a little bit ，延时20秒
        Thread.sleep(20 * 1000);
        writeThread.shutdownNow(); // 关掉一直写入的线程 // stop reading，停止循环读取数值

access.unbind();

    } catch (final JIException e) {
        System.out.println(String.format("%08X: %s", e.getErrorCode(), server.getErrorMessage(e.getErrorCode())));
    }
}

}

; "复制代码")

数组类型

如果地址变量的数据类型是数组类型呢？

; "复制代码")

1 // 读取Float类型的数组
2 if (type == 8196) { // 8196是打印state.getValue().getType()得到的
3 JIArray jarr = state.getValue().getObjectAsArray(); // 按数组读取
4 Float[] arr = (Float[]) jarr.getArrayInstance(); // 得到数组
5 String value = "";
6 for (Float f : arr) { 7 value = value + f + ",";
8 }
9 System.out.println(value.substring(0, value.length() - 1); // 遍历打印数组的值，中间用逗号分隔，去掉最后逗号
10 } 11
12 // 写入3位Long类型的数组
13 Long[] array = {(long) 1,(long) 2,(long) 3}; 14 final JIVariant value = new JIVariant(new JIArray(array)); 15 item.write(value);

; "复制代码")

值（十进制）

数据类型

描述

VT_EMPTY

默认/空（无）

VT_I2

2字节有符号整数

VT_I4

4字节有符号整数

VT_R4

4字节实数