iot 物联网 网络协议 C# 使用NetStandard.Opc.Ua读写OPC UA数据

       OPCFoundation.NetStandard.Opc.Ua是OPC基金会发布的开源OPC UA包，提供Client读写库方便读写OPC 服务器数据。

     OPCFoundation.NetStandard.Opc.Ua开源项目地址：https://github.com/OPCFoundation/UA-.NETStandard

     使用时有几点需要注意。

1、订阅分组

        OPC UA的数据订阅分组，和OPC DA的有所不同，每个组数据项有限，这个值具体是多少与服务器的配置有关，一般几百到上千。每个组的订阅名称也不能相同，需要考虑订阅名称分类。服务器对与订阅资源是有限的，有的服务器必须显式的释放订阅资源，不然会造成订阅资源耗尽而订阅失败，必须重启服务端软件才能解决。 

2、连接断开

     OPC Client与服务器连接断开有两种情况：主动断开和被动断开

     客户端主动断开时，必须先注销订阅的数据分组项，再进行断开。目前这个库不能在连接关闭时自动释放所有服务器的连接资源，这个也是这个库不太友好的地方。      如果是服务端主动断开，很可能是服务器关闭了，这时直接关闭即可。

3、数据读取

      数据读取有订阅、同步和异步几种方法。订阅较为复杂但性能高、占用的网络带宽也最少。同步与异步仅调用语法有差异，其他类似。

      同步或异步都数据时，读多少数据点，就传入多少，然后到返回值中拿数据，C#可以作比较好的类型转换。

4、数据写入

      OPC UA在数据写入时，对数据类型有严格要求，数据类型不会自动转换，会写入失败。如果仅在C#系统内部写入数据，且仅少数点写入这时读有次数据，记录返回的数据类型，固定编码写入。

     在数据量较多，且有数据订阅的情况下，也可以记录每个点的数据类型，在写入数据时索引数据类型，然后自动转换。

    在把数据接口封装为API的情况下，同一个数据可以解析为很多数据类型，比如数据123，可以是Byte，I2、U2、I4、U4、R4等很多类型，反序列化时一般会解析为Single，直接调用写入会因数据类型不正确而失败。这时除了使用索引，自己处理数据兼容性问题，也可以多写几个wrapper来处理数据类型转换问题。

   示例的Controller类代码如下：

[ApiController]

[Route("[controller]/[action]")]

public class OpcUaControlServiceController : ControllerBase

{

private readonly ILogger _logger;

public OpcUaControlServiceController(ILogger logger)

{

_logger = logger;

}

///

/// 运行信息概览JSON

[HttpPost,HttpGet]

public string info()

{

return ApiContentResultMsg.Success(OpcUaControlService.Instance.Info());

}

///

/// 执行信息JSON

[HttpPost]

public string Start()

{

OpcUaControlService.Instance.Start();

return ApiContentResultMsg.Success();

}

///

/// 执行信息JSON

[HttpPost]

public string ShutDown()

{

OpcUaControlService.Instance.ShutDown();

return ApiContentResultMsg.Success();

}

///

/// 执行信息JSON

[HttpPost]

public string SyncWriteOpcUaInt32(String nodeId, Int32 value)

{

bool b = OpcUaControlService.Instance.SyncWriteOpcUaInt32(nodeId, value);

return b?ApiContentResultMsg.Success(): ApiContentResultMsg.Error("write fail!");

}

///

/// 执行信息JSON

[HttpPost]

public string SyncWriteOpcUaFloat(String nodeId, float value)

{

bool b = OpcUaControlService.Instance.SyncWriteOpcUaFloat(nodeId, value);

return b ? ApiContentResultMsg.Success() : ApiContentResultMsg.Error("write fail!");

}

///

/// 执行信息JSON

[HttpPost]

public string SyncWriteOpcUaBool(String nodeId, bool value)

{

bool b = OpcUaControlService.Instance.SyncWriteOpcUaBool(nodeId, value);

return b ? ApiContentResultMsg.Success() : ApiContentResultMsg.Error("write fail!");

}

///

/// 执行信息JSON

[HttpPost]

public string SyncWriteOpcUaString(String nodeId, String value)

{

bool b = OpcUaControlService.Instance.SyncWriteOpcUaString(nodeId, value);

return b ? ApiContentResultMsg.Success() : ApiContentResultMsg.Error("write fail!");

}

}

5、参考资料

日本DeviceXPlorer OPC Server软件，在日系PLC和数控支持上比较友好，适用于1万点以内的采集服务，其自带了有个客户端的Demo，参考如下：

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Threading.Tasks;

using Opc.Ua.Client;

using Opc.Ua.Configuration;

using Opc.Ua;

using System.Security.Cryptography.X509Certificates;

namespace DxpUaSimpleAPI

{

public class DxpUaSimpleClass

{

public struct ReadItemResults

{

public object m_readResultValue;

public StatusCode m_resultCodes;

public DateTime m_sourceTimeStamp;

public DateTime m_serverTimeStamp;

}

public struct WriteItemResults

{

public StatusCode m_resultCodes;

}

public delegate void onAsyncReadCompleteDelegate(List asyncReadNodeName, List AsyncReadItemResults);

public delegate void onAsyncWriteCompleteDelegate(List asyncWriteNodeName, List asyncResultStatus);

public delegate void monitoredItemNotification(List monitoredItems, List