OPC協議：從埠到詳解

一、OPC協議埠

OPC協議埠是OPC Server用於監聽客戶端請求的TCP/IP埠。

常用的OPC協議埠為135和4840。其中，135是微軟自己的OPC埠，而4840則是OPC Foundation推薦的埠。

當然，這兩個埠都可以通過配置更改。

// 以C#為例，更改OPC埠的代碼示例如下
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using OPCAutomation;

namespace OPCServerDemo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            OPCServer opcServer = new OPCServer();
            opcServer.OPCGroups.DefaultGroupIsActive = true;
            opcServer.OPCGroups.DefaultGroupDeadband = 0;
            opcServer.OPCGroups.DefaultGroup.UpdateRate = 10;
            opcServer.OPCGroups.Add("TestGroup");
            OPCGroup group = opcServer.OPCGroups.Item("TestGroup");
            OPCItem item = group.OPCItems.AddItem("Random.Double", 1);
            off: try
            {
                opcServer.Connect("Matrikon.OPC.Simulation.1");
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine(ex.Message);
                Console.ReadLine();
                goto off;
            }
            OPCNamespace opcNamespace = opcServer.OPCNamespaces.Add("MyNamespace");
            opcNamespace.UpdateRate = 5;
            OPCItem myItem = group.OPCItems.AddItem("Random.Point3D", 2);
            opcNamespace.Items.AddItem(myItem);
            opcNamespace.OPCGroups.Add("MyOPCGroup");
            OPCGroup myGroup = opcNamespace.OPCGroups.Item("MyOPCGroup");
            myGroup.UpdateRate = 1000;
            myGroup.IsActive = true;
            Console.WriteLine("Connected to " + opcServer.ServerName + 
                                " on port " + opcServer.ServerPort);
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

二、OPC協議接受4台伺服器

OPC Client可以同時接入多個OPC Server。常用的方法是通過OPC Server的名稱、IP地址和埠號來區分不同的OPC Server。

下面是建立連接並讀取OPC Server數據的C#代碼示例：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using OPCAutomation;

namespace OPCClient
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            OPCServer opcServer1 = new OPCServer();
            OPCServer opcServer2 = new OPCServer();
            OPCServer opcServer3 = new OPCServer();
            OPCServer opcServer4 = new OPCServer();
            opcServer1.Connect("Server1", "127.0.0.1");
            opcServer2.Connect("Server2", "192.168.1.2");
            opcServer3.Connect("Server3", "192.168.1.3");
            opcServer4.Connect("Server4", "192.168.1.4");
            OPCGroup opcGroup1 = opcServer1.OPCGroups.Add("Group1");
            OPCGroup opcGroup2 = opcServer2.OPCGroups.Add("Group2");
            OPCGroup opcGroup3 = opcServer3.OPCGroups.Add("Group3");
            OPCGroup opcGroup4 = opcServer4.OPCGroups.Add("Group4");
            OPCItem opcItem1 = opcGroup1.OPCItems.AddItem("Channel1.Device1.Tag1", 1);
            OPCItem opcItem2 = opcGroup2.OPCItems.AddItem("Channel2.Device2.Tag2", 1);
            OPCItem opcItem3 = opcGroup3.OPCItems.AddItem("Channel3.Device3.Tag3", 1);
            OPCItem opcItem4 = opcGroup4.OPCItems.AddItem("Channel4.Device4.Tag4", 1);

            while (true)
            {
                Console.WriteLine("Value of Item1: " + opcItem1.Value);
                Console.WriteLine("Value of Item2: " + opcItem2.Value);
                Console.WriteLine("Value of Item3: " + opcItem3.Value);
                Console.WriteLine("Value of Item4: " + opcItem4.Value);
                System.Threading.Thread.Sleep(1000);
            }
        }
    }
}

三、OPC協議變數

OPC協議中的變數就是OPC Server中的標籤(Tag)。OPC Client通過OPC協議讀取或寫入這些變數的值。

// 以Python為例，通過OPC協議讀取OPC Server中的變數
from win32com.client import Dispatch

opc = Dispatch("OPCAutomation.OPCServer")
opc.Connect("Matrikon.OPC.Simulation")

group = opc.OPCGroups.Add("Group1")
item = group.OPCItems.AddItem("Random.Real8", 1)
print("Value: ", item.Value)

四、OPC協議和TCP的區別

OPC協議是建立在TCP/IP協議之上的，它提供了更高級別的數據管理和安全性。

相比之下，TCP只提供了一個基本的數據傳輸機制。

此外，OPC協議還具有以下優勢：

支持OPC Server和OPC Client之間的安全認證和數據加密。
提供了更加高效和可靠的數據傳輸機制，可以處理大量的實時數據。
支持各種類型的數據，包括數字、字元串、日期、時間等。

五、OPC協議詳解

OPC協議有三個核心組件：

OPC Server
OPC Client
OPC並口

OPC Server是負責管理實時數據的軟體，它可以連接到各種類型的現場設備和控制系統。

OPC Client則是讀取和寫入OPC Server中的數據的軟體，它可以在PC端運行，也可以內嵌在其他軟體中。

OPC並口則是為OPC協議提供介面的軟體，它負責將OPC Server中的數據傳輸到OPC Client，並處理OPC Client發出的各種命令。

OPC協議的工作流程一般分為以下幾個步驟：

OPC Client向OPC Server發送請求
OPC Server接收到請求並處理
OPC Server將結果傳輸到OPC並口
OPC並口將結果傳輸到OPC Client
OPC Client收到結果並對其進行處理

六、OPC協議分析

OPC協議具有以下優點：

跨平台：OPC協議可以在各種操作系統和硬體設備上運行。
易於使用：OPC協議使用簡單，可以方便地讀寫實時數據。
可擴展性：OPC協議支持各種類型的實時數據，可以方便地擴展功能。
安全性高：OPC協議提供了強大的安全認證和數據加密機制。

但是，OPC協議也有一些缺點：

效率相對較低：因為OPC協議必須依賴於TCP/IP協議，所以數據傳輸的效率相對較低。
不夠靈活：OPC協議是一種固定的數據傳輸格式，對於不同的應用場景可能需要進行一定的定製。
需要專門的軟體支持：OPC協議需要使用專門的軟體來實現，不同的軟體之間可能存在兼容性問題。

七、OPC協議怎麼寫

如果要編寫自己的OPC協議應用程序，一般需要完成以下步驟：

選擇合適的編程語言和開發工具
根據開發工具的介面編寫代碼
實現數據傳輸和通信協議
測試和優化系統性能

以下是一個簡單的示例，展示如何使用.NET Framework編寫一個基本的OPC協議應用程序：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using OPCAutomation;

namespace OPCClient
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            OPCServer opcServer = new OPCServer();
            opcServer.Connect("Matrikon.OPC.Simulation");
            OPCGroup opcGroup = opcServer.OPCGroups.Add("Group1");
            OPCItem opcItem = opcGroup.OPCItems.AddItem("Random.Real8", 1);

            while (true)
            {
                Console.WriteLine("Value: " + opcItem.Value);
                System.Threading.Thread.Sleep(1000);
            }
        }
    }
}

八、OPC協議類型

OPC協議支持各種類型的數據，包括數字、字元串、日期、時間等。

以下是一些常用的數據類型：

VT_BOOL：布爾類型
VT_I1：8位有符號整數
VT_I2：16位有符號整數
VT_I4：32位有符號整數
VT_R4：32位浮點數
VT_R8：64位浮點數
VT_BSTR：字元串
VT_DATE：日期和時間
VT_EMPTY：空值

九、OPC協議傳輸速率

OPC協議的傳輸速率受到多個因素影響，包括網路帶寬、設備性能、數據量等。

一般來說，OPC協議的傳輸速率在幾十到幾百Kbps之間，比較適合實時控制和監測應用。

十、OPC協議與TCP協議選取

OPC協議是建立在TCP/IP之上的，它提供了更高級別的數據管理和安全性，適合於實時數據傳輸和控制應用。

TCP協議則是一種基本的數據傳輸協議，適合於普通的網路通信和數據傳輸。

因此，選擇OPC協議還是TCP協議取決於具體的應用場景。

原創文章，作者：小藍，如若轉載，請註明出處：https://www.506064.com/zh-tw/n/179959.html