本文將主要講解如何編程實(shí)現(xiàn)異步通訊，通過講解你也將會(huì)知道同步通訊與異步通訊的區(qū)別，以及在什么情況下使用異步通訊。 1、 配置OPC服務(wù)器 　　對(duì)于服務(wù)器的配置與同步通訊的配置一樣，這里不需再講解，若有不清楚的，可以參閱之前發(fā)布的<運(yùn)用VC#編程通過OPC方式實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與西門子PLC通訊> 2、 OPC編程 　　變量組、項(xiàng)的命名規(guī)則與同步通訊的一樣，這里不再描敘，下面主要就開發(fā)一個(gè)異步通訊類 AsynServer來講解如何編程。 <1>、引用 　　在VC#開發(fā)環(huán)境中添加對(duì)OpcRcw.Da庫以及OpcRcw.Comn庫的引用，該庫屬于.NET庫，不屬于COM庫，西門子雖然編寫了類庫，以提供對(duì).NET平臺(tái)的支持，但這些類庫仍然難于編程，里面包含了大量的在托管和非托管區(qū)傳輸數(shù)據(jù)，因此我們需要在它的基礎(chǔ)上再開發(fā)一個(gè)類庫，以簡化以后的編程，首先在類的開頭使用命名空間： using OpcRcw.Comn; using OpcRcw.Da; using System.Runtime.InteropServices; using System.Collections; <2>、編程 　　異步編程的原理就是在OPC服務(wù)器那邊檢測(cè)當(dāng)前活動(dòng)的變量組，一但檢測(cè)到某一個(gè)變量，譬如變量Q0.0從1變成0，就會(huì)執(zhí)行一個(gè)回調(diào)函數(shù)，以實(shí)現(xiàn)針對(duì)變量發(fā)生變化時(shí)需要實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作，在這里可以采用委托來實(shí)現(xiàn)該功能。 　　1、 在命名空間的內(nèi)部、類 AsynServer聲明之前添加委托的申明： // 定義用于返回發(fā)生變化的項(xiàng)的值和其對(duì)應(yīng)的客戶句柄 public delegate void DataChange(object[] values,int[] itemsID); 　　2、 該類繼承于西門子提供的庫接口IOPCDataCallback public class AsynServer:IOPCDataCallback 在類的開頭部分聲明變量： struct groupStru { public int groupID; public object groupObj; } internal const int LOCALE_ID = 0x407; //本地語言 private Guid iidRequiredInterface; private string serverType=""; private int hClientGroup = 0; //客戶組號(hào) private int nSvrGroupID; // server group handle for the added group private Hashtable hashGroup; //用于把組收集到一起 private int hClientItem=0; //Item號(hào) 　　 3、編寫構(gòu)造函數(shù)，接收委托參數(shù)已確定當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)需要執(zhí)行的方法入口點(diǎn)： //創(chuàng)建服務(wù)器 //svrType 服務(wù)器類型的枚舉 //dataChange 提供用于在數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)需要執(zhí)行的函數(shù)入口 public AsynServer(ServerType svrType,DataChange dataChange) { switch(svrType) { case ServerType.OPC_SimaticHMI_PTPRO: serverType="OPC.SimaticHMI.PTPro";break; case ServerType.OPC_SimaticNET: serverType="OPC.SimaticNET";break; case ServerType.OPC_SimaticNET_DP: serverType="OPC.SimaticNET.DP";break; case ServerType.OPC_SimaticNET_PD: serverType="OPC.SimaticNET.PD";break; case ServerType.OPCServer_WinCC: serverType="OPCServer.WinCC";break; } hashGroup=new Hashtable(11); dtChange=dataChange; } 　　 　　4、創(chuàng)建服務(wù)器 // 創(chuàng)建一個(gè)OPC Server接口 //error 返回錯(cuò)誤信息 //若為true，創(chuàng)建成功，否則創(chuàng)建失敗 public bool Open(out string error) { error="";bool success=true; Type svrComponenttyp ; //獲取 OPC Server COM 接口 iidRequiredInterface = typeof(IOPCItemMgt).GUID; svrComponenttyp = System.Type.GetTypeFromProgID(serverType); try { //創(chuàng)建接口 pIOPCServer =(IOPCServer)System.Activator.CreateInstance(svrComponenttyp); error=""; } catch (System.Exception err) //捕捉失敗信息 { error="錯(cuò)誤信息:"+err.Message;success=false; } return success; } 　　5、 編寫添加Group的函數(shù) /// /// 添加組 /// /// 組名 /// /創(chuàng)建時(shí)，組是否被激活 /// //組的刷新頻率，以ms為單位 /// 返回錯(cuò)誤信息 /// 若為true，添加成功，否則添加失敗 public bool AddGroup(string groupName,int bActive,int updateRate,out string error) { error="";bool success=true; int dwLCID = 0x407; //本地語言為英語 int pRevUpdateRate; float deadband = 0; // 處理非托管COM內(nèi)存 GCHandle hDeadband; IntPtr pTimeBias = IntPtr.Zero; hDeadband = GCHandle.Alloc(deadband,GCHandleType.Pinned); try { pIOPCServer.AddGroup(groupName, //組名 bActive, //創(chuàng)建時(shí)，組是否被激活 updateRate, //組的刷新頻率，以ms為單位 hClientGroup, //客戶號(hào) pTimeBias, //這里不使用 (IntPtr)hDeadband, dwLCID, //本地語言 out nSvrGroupID, //移去組時(shí)，用到的組ID號(hào) out pRevUpdateRate, //返回組中的變量改變時(shí)的最短通知時(shí)間間隔 ref iidRequiredInterface, out pobjGroup1); //指向要求的接口 hClientGroup=hClientGroup+1; groupStru grp=new groupStru(); grp.groupID=nSvrGroupID;grp.groupObj=pobjGroup1; this.hashGroup.Add(groupName,grp);//儲(chǔ)存組信息 // 對(duì)異步操作設(shè)置回調(diào)，初始化接口 pIConnectionPointContainer = (IConnectionPointContainer)pobjGroup1; Guid iid = typeof(IOPCDataCallback).GUID; pIConnectionPointContainer.FindConnectionPoint(ref iid,out pIConnectionPoint); pIConnectionPoint.Advise(this,out dwCookie); } catch (System.Exception err) //捕捉失敗信息 { error="錯(cuò)誤信息:"+err.Message;success=false; } finally { if (hDeadband.IsAllocated) hDeadband.Free(); } return success; } 　　6、 編寫激活、或者取消激活組的函數(shù) 　　在同步編程中對(duì)于組的激活或者取消激活沒有實(shí)質(zhì)的意義，但在異步通訊編程中卻異常重要，這是因?yàn)镺PC服務(wù)器只對(duì)當(dāng)前處于活動(dòng)狀態(tài)的組中的變量進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)這也是很有必要的，因?yàn)槲覀兛梢园巡煌缑嬷械淖兞烤幊滩煌慕M，即同一界面中的變量規(guī)成一個(gè)組，而在某一時(shí)刻提供給用戶的只有一個(gè)界面，讓該界面中用到的組處于活動(dòng)狀態(tài)，這樣執(zhí)行委托調(diào)用時(shí)只會(huì)執(zhí)行于該界面中有關(guān)的變量檢測(cè)，而如果讓所有的組處于活動(dòng)狀態(tài)，則當(dāng)前沒有顯示給用戶的界面用到的變量若發(fā)生變化也會(huì)觸發(fā)對(duì)委托函數(shù)的調(diào)用，這根本是沒有必要的，同時(shí)會(huì)大大降低程序的性能，請(qǐng)嚴(yán)格控制組的激活。 /// /// 激活或者取消激活組 /// /// 指定組名 /// true為激活，false為取消激活 /// 若有錯(cuò)誤，返回錯(cuò)誤信息 /// 若為true，添加成功，否則添加失敗 public bool AciveGroup(string groupName,bool toActive,out string error) { error="";bool success=true; //通過名稱獲取組 object grp=((groupStru)hashGroup[groupName]).groupObj; IOPCGroupStateMgt groupStateMgt=(IOPCGroupStateMgt)grp; //初始化傳遞參數(shù) IntPtr pRequestedUpdateRate = IntPtr.Zero; //由客戶指定的Item更新間隔時(shí)間 int nRevUpdateRate = 0; //由服務(wù)器返回的能夠更新的最短時(shí)間間隔 IntPtr hClientGroup = IntPtr.Zero; //客戶組 IntPtr pTimeBias = IntPtr.Zero; IntPtr pDeadband = IntPtr.Zero; IntPtr pLCID = IntPtr.Zero; // 激活或者取消激活組 int nActive = 0; GCHandle hActive = GCHandle.Alloc(nActive,GCHandleType.Pinned); if(toActive) hActive.Target = 1; else hActive.Target = 0; try { groupStateMgt.SetState(pRequestedUpdateRate,out nRevUpdateRate,hActive.AddrOfPinnedObject(),pTimeBias,pDeadband,pLCID,hClientGroup); } catch(System.Exception err) { error="錯(cuò)誤信息:"+err.Message;success=false; } finally { hActive.Free(); } return success; } 7、 向指定的組中添加變量的函數(shù) /// /// 向指定的組添加一系列項(xiàng) /// /// 指定組名 /// 完整的item名數(shù)組 /// 由服務(wù)器返回讀寫數(shù)據(jù)時(shí)需要使用的item號(hào) /// 無錯(cuò)誤，返回true，否則返回false public bool AddItems(string groupName,string[] itemsName,int[] itemsID) { bool success=true; OPCITEMDEF[] ItemDefArray=new OPCITEMDEF[itemsName.Length]; for(int i=0;i { hClientItem=hClientItem+1; //客戶項(xiàng)自動(dòng)加1 ItemDefArray[i].szAccessPath = ""; // 可選的通道路徑，對(duì)于Simatiic Net不需要。 ItemDefArray[i].szItemID = itemsName[i]; // ItemID, see above ItemDefArray[i].bActive = 1; // item is active ItemDefArray[i].hClient = hClientItem; // client handle ，在OnDataChange中會(huì)用到 ItemDefArray[i].dwBlobSize = 0; // blob size ItemDefArray[i].pBlob = IntPtr.Zero; // pointer to blob ItemDefArray[i].vtRequestedDataType = 4; //DWord數(shù)據(jù)類型 } //初始化輸出參數(shù) IntPtr pResults = IntPtr.Zero; IntPtr pErrors = IntPtr.Zero; try { // 添加項(xiàng)到組 object grp=((groupStru)hashGroup[groupName]).groupObj; ((IOPCItemMgt)grp).AddItems(itemsName.Length,ItemDefArray,out pResults,out pErrors); int[] errors = new int[itemsName.Length]; IntPtr pos = pResults; Marshal.Copy(pErrors, errors, 0,itemsName.Length); for(int i=0;i { if (errors[i] == 0) { OPCITEMRESULT result = (OPCITEMRESULT)Marshal.PtrToStructure(pos, typeof(OPCITEMRESULT)); itemsID[i] = result.hServer; pos = new IntPtr(pos.ToInt32() + Marshal.SizeOf(typeof(OPCITEMRESULT))); } else { String pstrError; pIOPCServer.GetErrorString(errors[0],0x407,out pstrError); success=false; break; } } SetItenClient(groupName,itemsID,itemsID); //要求始終只有一個(gè)組被激活，才不會(huì)引起沖突。 } catch (System.Exception err) // catch for error in adding items. { success=false; //error="錯(cuò)誤信息:"+error+err.Message; } finally { // 釋放非托管內(nèi)存 if(pResults != IntPtr.Zero) { Marshal.FreeCoTaskMem(pResults); pResults = IntPtr.Zero; } if(pErrors != IntPtr.Zero) { Marshal.FreeCoTaskMem(pErrors); pErrors = IntPtr.Zero; } } return success; } 　　 　　說明：使用該函數(shù)時(shí)，在類的開頭，應(yīng)該先聲明整數(shù)數(shù)據(jù)，以用于保存由本函數(shù)返回的服務(wù)器對(duì)每一項(xiàng)分配的Item ID號(hào)： 　　8、 下面編寫的是一個(gè)最重要的重載函數(shù)，當(dāng)檢測(cè)到當(dāng)前活動(dòng)組中的某個(gè)變量發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)調(diào)用委托。 //數(shù)據(jù)變化時(shí)處理的問題 public virtual void OnDataChange ( Int32 dwTransid , Int32 hGroup , Int32 hrMasterquality , Int32 hrMastererror , Int32 dwCount , int[] phClientItems , object[] pvValues , short[] pwQualities , OpcRcw.Da.FILETIME[] pftTimeStamps , int[] pErrors ） { dtChange(pvValues,phClientItems); } 　　該函數(shù)的代碼只有一句，即調(diào)用委托函數(shù)。 　　以上編寫的是需要實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的最重要的方法，當(dāng)然不完善，還有許多方法和重載函數(shù)可以編寫，這里就不詳細(xì)介紹。 　　9、 編寫基本的測(cè)試程序，用于檢測(cè)上面編寫的異步類AsynServer <1>、 重新創(chuàng)建一個(gè)工程，添加對(duì)上面編寫的異步類的引用，并在類的開頭部分添加變量聲明： //聲明委托 private S7Connection.DataChange dt; //聲明服務(wù)器 S7Connection.AsynServer server; <2>、初始化服務(wù)器數(shù)據(jù) dt=new S7Connection.DataChange(DataChange); server =new AsynServer(S7Connection.ServerType.OPC_SimaticNET,dt); string err; server.Open(out err); server.AddGroup("maiker",1,300,out err); server.AddItems("maiker",m1,nt1); server.AddGroup("maiker1",1,300,out err); server.AddItems("maiker1",m2,nt2); nt[0]=nt1[0];nt[1]=nt1[1]; <3>、添加兩個(gè)單選按鈕，用于選擇某個(gè)組，并編寫相應(yīng)的程序 string err,err1; if(server==null) return; if(radioButton1.Checked) { nt[0]=nt1[0];nt[1]=nt1[1]; server.AciveGroup("maiker",true,out err); server.AciveGroup("maiker1",false,out err1); } else { nt[0]=nt2[0];nt[1]=nt2[1]; server.AciveGroup("maiker1",true,out err); server.AciveGroup("maiker",false,out err1); } <4>、添加文本框、按鈕等，并編寫委托執(zhí)行函數(shù)： private void DataChange(object[] obj,int[] itemsID) { for(int j=0;j { if(itemsID[j]==nt[0]) this.textBox1.Text=obj[j].ToString(); if(itemsID[j]==nt[1]) this.textBox4.Text=obj[j].ToString(); } } 　　其中參數(shù)obj用于返回當(dāng)前發(fā)生變化的變量的結(jié)果值，而itemsID返回當(dāng)前發(fā)生變化的變量的ID號(hào)，其與添加變量時(shí)服務(wù)器返回的ID號(hào)對(duì)應(yīng)。以上就是一個(gè)基本的測(cè)試函數(shù)，其相對(duì)同步編程來說，應(yīng)該還簡單一些。 3、 同步編程與異步編程的使用場(chǎng)合 　　一般來講，同步編程需要使用定時(shí)器來循環(huán)檢測(cè)變量，而異步編程則不需要，當(dāng)服務(wù)器檢測(cè)到數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，可以直接調(diào)用傳入的函數(shù)，從這方面來講，使用異步編程更簡單一些，但同步編程使用外部的定時(shí)器控制，編程則會(huì)更加靈活，一般只監(jiān)控變量時(shí)可以使用異步編程，而當(dāng)需要寫入數(shù)據(jù)時(shí)可以使用同步編程，但這也不是絕對(duì)的，我曾編寫了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)控程序，沒有使用異步編程。 4、 關(guān)于開發(fā)監(jiān)控界面的說明 　　毫無疑問，我們應(yīng)該開發(fā)一系列控件，用于簡化界面的設(shè)計(jì)，否則工作量會(huì)異常大。設(shè)計(jì)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊，用于第一次運(yùn)行監(jiān)控軟件時(shí)添加變量，并可以設(shè)定當(dāng)前已經(jīng)組態(tài)的界面中的各控件元素與之關(guān)聯(lián)，這樣在以后再運(yùn)行該軟件時(shí)，不需要再設(shè)定，就可以直接連接變量，并進(jìn)行相應(yīng)的變化。否則若在編程時(shí)編寫代碼進(jìn)行關(guān)聯(lián)，其工作量將會(huì)異常大。 　　其實(shí)該類我早已經(jīng)開發(fā)了，但一直沒有時(shí)間寫成文章，本來想開發(fā)一系列標(biāo)準(zhǔn)控件和標(biāo)準(zhǔn)模塊，但由于換到上海工作，可能不會(huì)再有時(shí)間搞這方面的研究了。 作者：吳向陽 wuyang26@sohu.com 　 作者單位：杜爾涂裝系統(tǒng)設(shè)備（上海）有限公司 　 地址：上海、長寧區(qū)、仙霞路8號(hào)、28層　200336　 Email：wuyang26@sohu.com