Java实现OPC通信，java开发面试笔试题

其他 2019-04-30 02:56:05 阅读次数: 0


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推荐文章：Java 面试知识点解析；Mysql优化技巧（数据库设计、命名规范、索引优化

1.PLC和OPC

 

使用的PLC：西门子的S7 300，具体型号如下图


 

 

使用的OPC server软件：


 



  •  
  • 模拟仿真用的 MatrikonOPCSimulation（50M），百度网盘，密码: mcur


     
  • 项目使用KEPServer V6（450M，中文）：百度网盘 ，密码: ykj2


     

2.连接测试

OPC server软件使用

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


 

配置Server和Client

 

OPC和DCOM配置

 

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。


 

3.通信实现

 

最重要参考：Java OPC client开发踩坑记


 

Utgard

 
 

博客参考

 
 

github上的

 
 

JeasyOPC

 
 

4.实现过程

1.补充学习了一下OPC的概念：

 
 

2.使用MatrikonOPC，了解OPCserver是怎么用的

 
 

3.关于OPC UA

 



  •  
  • 支持的OPC UA的西门子PLC至少是s7-1500


     
  • 我的s7-300是没法用的，所以就不需要搜集OPC UA的资料了


     

 

4.关于用Java实现

 



  •  
  • C#和C++都不用配置，直接调用函数


     
  • 既然是非要用Java，那就别想太方便。


     

 

5.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


     

 

6.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


     

 

7.最终实现

 



  •  
  • 当然选Utgard


     
  • 过程就是把需要的jar包找到，


     
  • 然后复制编程指导里的读写代码，读就是启动线程一直监控读值，写就是直接写


     

 

8.测试

 



  •  
  • 参考OPC_Client里的例子


     
  • 关于配置文件的代码直接复制用了


     
  • 例子实际也用不到，试了试，，因为实际只需要读写变量就可以了


     

 

9.问题：

 



  •  
  • 在虚拟机里用localhost一直报错，要写固定IP才行


     
  • 需要下载一个bcprov-jdk16-146.jar包，因为报安全算法错误


     
 

位置：C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_92\jre\lib\ext\bcprov-jdk16-146.jar


java.security位置：C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_92\jre\lib\security\java.security


在java.security最后添加一句：security.provider.x=org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider


 

10.maven依赖

        <!--utgard -->

        <dependency>

            <groupId>org.openscada.external</groupId>

            <artifactId>org.openscada.external.jcifs</artifactId>

            <version>1.2.25</version>

        </dependency>

        <dependency>

            <groupId>org.openscada.jinterop</groupId>

            <artifactId>org.openscada.jinterop.core</artifactId>

            <version>2.1.8</version>

        </dependency>

        <dependency>

            <groupId>org.openscada.jinterop</groupId>

            <artifactId>org.openscada.jinterop.deps</artifactId>

            <version>1.5.0</version>

        </dependency>

        <dependency>

            <groupId>org.openscada.utgard</groupId>

            <artifactId>org.openscada.opc.dcom</artifactId>

            <version>1.5.0</version>

        </dependency>

        <dependency>

            <groupId>org.openscada.utgard</groupId>

            <artifactId>org.openscada.opc.lib</artifactId>

            <version>1.5.0</version>

        </dependency>

        <dependency>

            <groupId>org.bouncycastle</groupId>

            <artifactId>bcprov-jdk15on</artifactId>

            <version>1.61</version>

        </dependency>

        <dependency>

            <groupId>ch.qos.logback</groupId>

            <artifactId>logback-core</artifactId>

            <version>1.3.0-alpha4</version>

        </dependency>

        <dependency>

            <groupId>ch.qos.logback</groupId>

            <artifactId>logback-classic</artifactId>

            <version>1.3.0-alpha4</version>

            <scope>test</scope>

        </dependency>

5.代码

下载：链接: 百度网盘 ，密码: x7f1

截图：

需求

读一次还是循环读，写一次还是一直写

读值或者写值的类型如果是数组怎么办?

根据实际使用，对例子加了注释，方便理解

读值


import java.util.concurrent.Executors;

 

import org.jinterop.dcom.common.JIException;

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.Item;

import org.openscada.opc.lib.da.ItemState;

import org.openscada.opc.lib.da.Server;

import org.openscada.opc.lib.da.SyncAccess;

 

public class UtgardTutorial1 {

 

    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");             // 电脑上自己建好的用户名

        ci.setPassword("123456");          // 用户名的密码

 

        // 使用MatrikonOPC Server的配置

        // ci.setClsid("F8582CF2-88FB-11D0-B850-00C0F0104305");

        // 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"); // Clsid，软件在注册表的ID

        final String itemId = "u.u.u";    // 项的名字按实际

        // final String itemId = "通道 1.设备 1.标记 1";

 

        // 启动服务

        final Server server = new Server(ci, Executors.newSingleThreadScheduledExecutor());

 

        try {

            // 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，就是读到值后执行这个打印，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) {

                    int type = itemState.getValue().getType();

                    System.out.println("监控项的数据类型是：-----" + type); //类型是个数字，用常量定义的

                    System.out.println("监控项的详细信息是：-----" + state);

 

                    // 如果读到是short类型的值

                    if (type == JIVariant.VT_I2) {

                        short n = state.getValue().getObjectAsShort();

                        System.out.println("-----short类型值： " + n); 

                    }

 

                    // 如果读到是字符串类型的值

                    if(type == JIVariant.VT_BSTR) {  // 字符串的类型是8

                        JIString value = itemState.getValue().getObjectAsString(); // 按字符串读取

                        String str = value.getString(); // 得到字符串

                        System.out.println("-----String类型值： " + str); 

                    }

                }

            });

            // start reading，开始读值

            access.bind();

            // wait a little bit，有个10秒延时

            Thread.sleep(10 * 1000);

            // stop reading，停止读取

            access.unbind();

        } catch (final JIException e) {

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

        }

    }

}

写值


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时的配置

        // ci.setClsid("F8582CF2-88FB-11D0-B850-00C0F0104305");

        // final String itemId = "u.u";     //项的名字按实际

 

        // 使用KEPServer时的配置

        ci.setClsid("7BC0CC8E-482C-47CA-ABDC-0FE7F9C6E729"); // Clsid，软件在注册表的ID

        final String itemId = "u.u.u";      // 项的名字按实际

        // 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();

 

            // 连接成功后就可以在别的地方使用了

            // 使用方法就是前面声明变量：private Server server;

            // 然后连接成功后给变量变量赋值：this.server = server;

 

            // 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();

                    }

 

                    // 如果读到的值是数组类型呢，下面为读取Float类型的数组

                    if (type == 8196) { // 8196是打印state.getValue().getType()得到的

                        JIArray jarr = state.getValue().getObjectAsArray(); // 按数组读取

                        Float[] arr = (Float[]) jarr.getArrayInstance();  // 得到数组

                        String value = "";

                        for (Float f : arr) {

                            value = value + f + ",";

                        }

                        System.out.println(value.substring(0, value.length() - 1); // 遍历打印数组的值，中间用逗号分隔，去掉最后都好

                    }

                }

            });

 

            // 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

            // 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

            // 写一次就是item.write(value)，一直写就起个线程一直执行item.write(value)

            ScheduledExecutorService writeThread = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();

            writeThread.scheduleWithFixedDelay(new Runnable() {

                @Override

                public void run() {

                    // 单个值，如1，"R37"，就当字符串直接写入

                    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();

                    }

 

                    // 如果写的值是数组类型呢，比如6位Long类型的数组

                    // 构造数组，前缀加(long)是因为编辑器对于数值一般按int类型处理，其他类型要指定类型

                    // Long[] integerData = {(long) 1,(long) 2,(long) 3,(long) 4,(long) 5,(long) 6}; 

                    // final JIArray array = new JIArray(integerData, false);  // 这句是抄来的

                    // final JIVariant value = new JIVariant(array);

                    // item.write(value);

                }

            }, 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();  // 杀死一直读的线程

            // stop reading，停止循环读值

            access.unbind();

        } catch (final JIException e) {

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

        }

    }

}


转载：https://www.cnblogs.com/ioufev/p/9928971.html

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转载自blog.csdn.net/kuangdashi/article/details/89609507
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