C#实现OPC客户端

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

参考源码：

• OPC客户端（C#完整源码） www.youwenfan.com/contentalg/111988.html

扩展方向：

• 工业4.0集成：将OPC数据转发至MQTT/云平台（Azure IoT Hub）
• 边缘计算：在OPC客户端嵌入机器学习模型（如设备故障预测）