python支持opc da异步读取数据的库

原创

mob64ca12edea6e 2024-12-16 10:34:35 ©著作权

©著作权归作者所有：来自51CTO博客作者mob64ca12edea6e的原创作品，请联系作者获取转载授权，否则将追究法律责任

Python支持的OPC DA异步读取数据的库

引言

在工业自动化和数据采集的领域，OPC（OLE for Process Control）技术提供了一种标准的方法来访问过程控制数据。OPC DA（数据访问）是一种流行的OPC标准，它允许应用程序访问实时数据。随着Python在数据分析、机器学习等领域越来越受到欢迎，如何在Python中使用OPC DA进行异步数据读取成为了一个热门话题。本篇文章将介绍如何利用Python进行OPC DA的异步读取，并提供代码示例。

OPC DA 概述

OPC DA允许客户端获取实时数据。其工作原理如下：

数据源（Server）：执行数据采集的设备，如PLC、传感器等。
数据消费者（Client）：请求并读取数据的应用程序。

以下是OPC DA的关系图：

erDiagram
    CLIENT {
      string name
      string address
    }

    SERVER {
      string name
      string type
    }

    CLIENT ||--o{ SERVER : requests

Python与OPC DA

在Python中，有几个库可以用来实现OPC DA的功能，包括OpenOPC和pywinauto。不过，由于很多库是同步的，我们将重点介绍OpenOPC在异步读取数据方面的应用。

安装依赖

在使用OpenOPC之前，您需要安装Python的相关包。可以使用以下命令进行安装：

pip install OpenOPC-Python3

异步读取数据

OPC DA的异步读取可以让数据消费者在处理其他任务时仍然能够接收到数据变化，避免了因为等待而占用大量计算资源。以下是一个基本示例，展示如何通过OpenOPC异步读取数据。

首先，确保您的OPC DA服务器正在运行。接下来，您可以使用以下代码连接到OPC DA服务器并异步读取数据。

import OpenOPC
import time
import threading

# 定义一个函数以异步方式读取数据
def read_opc_data(opc_server, tags):
    opc = OpenOPC.open_client(opc_server)
    while True:
        try:
            data = opc.read(tags)  # 异步读取标签
            print(f"Data Read: {data}")
            time.sleep(1)  # 每秒读取一次
        except Exception as e:
            print(f"Error: {e}")

# 定义主函数
if __name__ == "__main__":
    opc_server = 'OPC.Simulation'
    tags = ['Demo.Scalar.Double', 'Demo.Scalar.Float']

    # 启动一个线程来异步读取数据
    thread = threading.Thread(target=read_opc_data, args=(opc_server, tags))
    thread.start()

    # 主线程可以进行其他工作
    for i in range(10):
        print(f"Main Thread Running: {i}")
        time.sleep(2)
        
    # 结束线程
    print("Main Thread Done.")

在这个示例中，我们定义了一个read_opc_data函数，它连接到指定的OPC服务器并以每秒一次的频率读取数据标签。通过使用Python的threading模块，我们可以在单独的线程中异步读取数据，同时主线程继续执行其他任务。

处理异常情况

在实际应用中，异常情况是不可避免的。例如，OPC服务器可能因为网络波动而掉线，或者请求的标签不存在。为了让程序在发生异常时更加可靠，我们可以对代码进行改进：

def read_opc_data(opc_server, tags):
    try:
        opc = OpenOPC.open_client(opc_server)
    except Exception as e:
        print(f"Could not connect to OPC server: {e}")
        return

    while True:
        try:
            data = opc.read(tags)
            print(f"Data Read: {data}")
            time.sleep(1)
        except (OpenOPC.OPCError, ConnectionError) as err:
            print(f"Read Error: {err}")
            time.sleep(5)  # 在失败后稍作等待

通过上面的改进，我们捕获了连接和读取过程中的异常，并在发生错误时提供了可恢复的处理机制。