C#上位机OPC与汇川PLC连接

### C# 上位机 OPC UA 连接汇川 PLC 通信教程 #### 环境准备 为了使C#应用程序能够通过OPC UA协议与汇川PLC进行通信，首先需要确保开发环境已经安装并配置好了必要的工具和库。这通常涉及到.NET框架的设置以及OPC UA客户端库的选择和集成。 对于OPC UA的支持，在C#环境下推荐使用由OPCFoundation官方提供的.Net Standard SDK来构建OPC UA客户端[^2]。这个SDK包含了创建安全可靠的OPC UA会话所需的一切功能，并且适用于多种类型的工业控制器，包括但不限于汇川品牌的PLCs。 #### 建立连接 建立到目标PLC的安全通道是任何OPC UA交互的第一步。下面是一个简单的例子展示了怎样初始化一个Session对象并与指定地址的服务端建立联系： ```csharp using Opc.Ua; using Opc.Ua.Client; // 创建ApplicationInstance实例 var application = new ApplicationInstance { ApplicationName = "MyOpcUAClient", ApplicationType = ApplicationType.Client, }; application.ApplicationConfiguration = await LoadDefaultClientConfigurationAsync(); // 设置Endpoint URL (这里假设为本地运行的一个模拟服务器) string endpointUrl = "opc.tcp://localhost:4840"; // 获取可用Endpoints列表并选择第一个作为我们的目标 Collection<EndpointDescription> endpoints = CoreClientUtils.SelectEndpoints(endpointUrl, false); EndpointDescription selectedEndpoint = EndpointUtility.CreateSelectedEndpoint(endpoints); // 构建SessionOptions结构体 var sessionOptions = new SessionOptions { KeepAliveInterval = TimeSpan.FromSeconds(1), OperationTimeout = Timeout.InfiniteTimeSpan, }; sessionOptions.SetSecurity(selectedEndpoint.SecurityMode, null, false, selectedEndpoint.SecurityPolicyUri); // 开始尝试创建新的Session using var session = await Session.Create( application.ConfiguredEndpoint, new ConfiguredEndpoint(application.ApplicationConfiguration, selectedEndpoint), true, "", 60000, sessionOptions, null).ConfigureAwait(false); ``` 这段代码片段定义了一个基本的工作流程：从加载默认的应用程序配置开始直到成功建立了通往远程节点的安全对话为止。 #### 数据交换 一旦有了有效的Session之后就可以执行实际的数据读/写了。以下是两个辅助函数分别用来获取单个节点值以及更新其状态的例子: ```csharp public static async Task<object?> ReadNodeValue(Session session, string nodeIdString){ NodeId nodeId = NodeId.Parse(nodeIdString); DataValueCollection results; StatusCodeCollection errorStatuses; try{ results = await session.ReadValueAsync(new[] {nodeId}, out errorStatuses).ConfigureAwait(false); return results.FirstOrDefault()?.Value ?? null; } catch(Exception ex){ Console.WriteLine($"Error reading node value: {ex.Message}"); throw; } } public static async Task WriteNodeValue(Session session, string nodeIdString, object newValue){ NodeId nodeId = NodeId.Parse(nodeIdString); MonitoredItem itemToWrite = new MonitoredItem() { StartNodeId = nodeId }; Variant variant = new Variant(newValue); try{ await session.WriteValueAsync(itemToWrite.StartNodeId, AttributeIds.Value, DateTime.UtcNow, variant).ConfigureAwait(false); } catch(Exception ex){ Console.WriteLine($"Error writing to node: {ex.Message}"); throw; } } ``` 上述方法允许开发者轻松地访问特定于汇川PLC内部寄存器的信息或将新指令发送回去控制物理过程[^3]。 #### 完整示例 最后给出一段完整的测试程序，它将尝试连接至预设好的OPC UA服务端点，随后查询某个具体位置处存储的数据项并将结果打印出来；紧接着再对该位置赋给定的新数值完成一次写回动作。 ```csharp class Program { private const string TargetNodeId = "ns=2;s=Demo.Static.Scalar.Int16"; private const int NewIntValue = 99; public static async Task Main(string[] args) { using var session = await CreateAndConnectSession().ConfigureAwait(false); object? currentValue = await ReadNodeValue(session, TargetNodeId).ConfigureAwait(false); Console.WriteLine($"Current Value at '{TargetNodeId}': {currentValue}"); await WriteNodeValue(session, TargetNodeId, NewIntValue).ConfigureAwait(false); Console.WriteLine($"New Value written to '{TargetNodeId}'"); object? updatedValue = await ReadNodeValue(session, TargetNodeId).ConfigureAwait(false); Console.WriteLine($"Updated Value at '{TargetNodeId}': {updatedValue}"); } // ...其他之前提到的帮助函数... } ``` 此段脚本不仅实现了基础的功能需求——即验证能否正常收发消息——同时也提供了直观的方式让用户观察整个过程中发生的改变情况[^5]。