在 .NET 中使用 OPC UA 协议-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了在 .NET 中使用 OPC UA 协议。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

什么是 OPC UA
UaExpert 的使用
- 下载 UaExpert
- 首次启动
- 添加 OPC UA 服务器
- 连接 OPC UA 服务器
- 查看 PLC 数据
使用 C# 读写 OPC UA 数据
- 连接到 OPC UA 服务器
- 获取节点的值
- 写入节点的值

什么是 OPC UA

OPC UA（OPC Unified Architecture，开放平台通信统一架构）是 OPC 基金会应用在自动化技术的机器对机器网络传输协定。OPC UA 不依赖于特定的操作系统或平台，可以在 Windows、Mac、Linux 等多种系统上运行，而传统的 OPC（如 OPC DA）通常只能在 Windows 上使用。该协议提供了一个更为先进、安全和灵活的解决方案，适用于现代工业自动化和物联网环境中的设备间通信。

在 .NET 中使用 OPC UA 协议

OPC UA 通过一个统一的信息模型来实现设备间的无缝数据交换，信息模型来源于面向对象编程，使用了对象作为过程系统表示数据和活动的基础。这个模型由节点组成，节点可以是对象、变量或方法，它们通过引用相互连接，构成了一个复杂的网络。每个节点都有一组属性和引用，用于描述数据和定义节点间的关系。OPC UA 的地址空间就是这样一个节点网络，它为客户端提供了一种标准化的方式来访问服务器上的对象。OPC UA 还提供了一系列服务，使客户端能够执行读取、写入和订阅等操作。安全性也是 OPC UA 设计的核心，内置了多种安全机制，包括认证、授权、加密和消息签名，以确保数据传输的安全性。

在 .NET 中使用 OPC UA 协议

UaExpert 的使用

UaExpert 是一款 OPC UA 客户端软件，用于连接 OPC UA 服务器并与之交互。UaExpert 支持 OPC UA 的所有特性，包括数据视图、报警视图、历史趋势视图和诊断视图等功能。用户可以通过 UaExpert 访问服务器上的节点，如设备和传感器，以及它们的属性，例如温度、压力等数据。UaExpert 还提供了仿真、配置、历史功能测试和导出节点的功能，大多数功能都是免费使用的。

下载 UaExpert

访问 Unified Automation 的官网下载 UaExpert，未注册用户则需要先注册才能下载。

在 .NET 中使用 OPC UA 协议

首次启动

安装完成后，首次运行 UaExpert 会提示创建一个应用程序证书，填写一些相关信息即可。

在 .NET 中使用 OPC UA 协议

启动后的界面如下。

在 .NET 中使用 OPC UA 协议

添加 OPC UA 服务器

依次单击菜单栏 Server - Add，或者直接单击工具栏的 ➕ 图标，会弹出添加服务器对话框。双击 Custom Discovery 下面的文字，输入 OPC UA 服务器的地址和端口号。

在 .NET 中使用 OPC UA 协议

完成后会看到新添加的 OPC UA 服务器信息，选中开锁状 🔓 图标，并单击 OK 按钮，即完成服务器添加的操作。

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连接 OPC UA 服务器

服务器添加完成后，在左侧项目树的 Servers 会显示相关信息，此时服务器尚未连接。单击工具栏的插头 🔌 图标，或者右击服务器点击 Connect，即可连接服务器。

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查看 PLC 数据

成功连接后，会在界面左下侧 Address Space 显示 PLC 中的相关数据。找到想要监控（订阅）的数据，将其直接拖放到界面中间的 Data Access View 就可以实时观察数据的变化。界面右侧 Attributes 可以显示选中节点的相关属性。

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使用 C# 读写 OPC UA 数据

首先需要在项目中引用 NuGet 包 OPCFoundation.NetStandard.Opc.Ua。

连接到 OPC UA 服务器

创建一个应用配置对象，用于设置应用名称、唯一标识、类型、证书和安全策略；

// 创建一个应用配置对象，用于设置应用名称、唯一标识、类型、证书和安全策略
var config = new ApplicationConfiguration()
{
    ApplicationName = "MyClient",
    ApplicationUri = Utils.Format(@"urn:{0}:MyClient", System.Net.Dns.GetHostName()),
    ApplicationType = ApplicationType.Client,
    SecurityConfiguration = new SecurityConfiguration
    {
        ApplicationCertificate = new CertificateIdentifier { StoreType = @"Directory", StorePath = @"%CommonApplicationData%\OPC Foundation\CertificateStores\MachineDefault", SubjectName = "MyClientSubjectName" },
        TrustedIssuerCertificates = new CertificateTrustList { StoreType = @"Directory", StorePath = @"%CommonApplicationData%\OPC Foundation\CertificateStores\UA Certificate Authorities" },
        TrustedPeerCertificates = new CertificateTrustList { StoreType = @"Directory", StorePath = @"%CommonApplicationData%\OPC Foundation\CertificateStores\UA Applications" },
        RejectedCertificateStore = new CertificateTrustList { StoreType = @"Directory", StorePath = @"%CommonApplicationData%\OPC Foundation\CertificateStores\RejectedCertificates" },
        AutoAcceptUntrustedCertificates = true,
        RejectSHA1SignedCertificates = false,
        MinimumCertificateKeySize = 1024,
        NonceLength = 32,
    },
    TransportConfigurations = new TransportConfigurationCollection(),
    TransportQuotas = new TransportQuotas { OperationTimeout = 15000 },
    ClientConfiguration = new ClientConfiguration { DefaultSessionTimeout = 60000 },
    TraceConfiguration = new TraceConfiguration()
};

// 验证应用配置对象
await config.Validate(ApplicationType.Client);

// 设置证书验证事件，用于自动接受不受信任的证书
if (config.SecurityConfiguration.AutoAcceptUntrustedCertificates)
{
    config.CertificateValidator.CertificateValidation += (s, e) => { e.Accept = (e.Error.StatusCode == StatusCodes.BadCertificateUntrusted); };
}

检查应用实例对象的证书;

// 创建一个应用实例对象，用于检查证书
var application = new ApplicationInstance(config);

// 检查应用实例对象的证书
bool check = await application.CheckApplicationInstanceCertificate(false, 2048);

创建一个会话对象，用于连接到 OPC UA 服务器；

// 创建一个会话对象，用于连接到 OPC UA 服务器
EndpointDescription endpointDescription = CoreClientUtils.SelectEndpoint("opc.tcp://192.168.0.100:4840", true);
EndpointConfiguration endpointConfiguration = EndpointConfiguration.Create(config);
ConfiguredEndpoint endpoint = new ConfiguredEndpoint(null, endpointDescription, endpointConfiguration);
Session session = await Session.Create(config, endpoint, false, false, "DataCollector", 60000, new UserIdentity(), null);

获取节点的值

单次读取节点的值

DataValue value = session.ReadValue(nodeId: "ns=6;s=::MyNode");
Console.WriteLine("{0}, {1}, {2}", value.Value, value.SourceTimestamp, value.StatusCode);

订阅读取节点的值

// 创建一个订阅对象，用于订阅节点的值
var subscription = new Subscription(session.DefaultSubscription) { PublishingInterval = 1000 };
session.AddSubscription(subscription);
subscription.Create();

// 创建一个监视项对象，用于指定要订阅的节点
MonitoredItem monitoredItem = new MonitoredItem()
{
    DisplayName = "MyNode",
    StartNodeId = "ns=6;s=::MyNode"
};

// 添加一个通知事件，用于处理节点值的变化
monitoredItem.Notification += (item, e) =>
{
    foreach (var value in item.DequeueValues())
    {
        Console.WriteLine("{0}: {1}, {2}, {3}", item.DisplayName, value.Value, value.SourceTimestamp, value.StatusCode);
    }
};

// 将监视项对象添加到订阅对象中
subscription.AddItem(monitoredItem);

// 应用订阅的变化
subscription.ApplyChanges();

在 .NET 中使用 OPC UA 协议文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-843281.html

写入节点的值

// 写入数据到节点
WriteValue value = new WriteValue()
{
    NodeId = "ns=6;s=::MyNode",
    Value = new DataValue(new Variant(123))
};

ResponseHeader response = session.Write(null, new WriteValueCollection { value }, out StatusCodeCollection statuses, out DiagnosticInfoCollection diagnostics);

到了这里，关于在 .NET 中使用 OPC UA 协议的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！