Java使用Milo实现OPC UA客户端，封装spring boot starter

一、milo库

由eclipse开源，地址：https://github.com/eclipse/milo，可以基于此开发OPC UA客户端或者服务端。

本文介绍基于milo 封装的spring boot starter，yml配置OPC UA地址，是否匿名等信息，即可连接OPC UA服务器。

二、OPC UA服务端

这里使用的是kepware 6.6 版本，可参考之前的文章配置：Kepware配置OPC UA实现匿名or用户名/密码连接

三、工具使用

3.1 依赖

引入maven仓库地址，当前最新为：3.0.3 ，代码已上传至GitHub，有问题issues，欢迎star

查看最新版本：https://central.sonatype.com/artifact/com.kangaroohy/milo-spring-boot-starter

<dependency>
    <groupId>com.kangaroohy</groupId>
    <artifactId>milo-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>${lastVersion}</version>
</dependency>

3.2 配置

yml配置OPC UA地址，是否匿名等信息

kangaroohy:
  milo:
    endpoint: opc.tcp://127.0.0.1:49320
    security-policy: none

kangaroohy:
  milo:
    endpoint: opc.tcp://127.0.0.1:49320
    security-policy: basic256sha256
    username: OPCUA
    password: 123456

特别提醒：

在kepware中，用户名/密码访问时，opcua配置，安全策略中三个策略全部勾选

同时kepware选项属性中的OPC UA配置，不允许匿名访问

此时，security-policy可选值：basic256sha256，basic256，basic128rsa15都可

同时配置上 用户名/密码 即可访问服务器

3.3 连接池

由于kepware中OPC UA最多只能有128个连接，且milo创建、释放连接比较耗时，因此本工具封装自带了一个连接池配置，默认会生成3个连接，可配置如下信息，达到连接管理的目的

kangaroohy:
  milo:
    pool:
      max-idle: 5
      max-total: 20
      min-idle: 2
      initial-size: 3

3.4 写

注入MiloService即可使用，支持：批量读、单个写、批量写、遍历节点信息等

其中：写值时可能需要指定数据类型，视点位情况而定

Opc后边的字段对应Kepware中的tag数据类型（Ua除外，为通用类型）

id 支持字符串表达式：ns=<命名空间索引>;<标识符类型>=<标识符>

3.4.1 通用类型

如Kep类型为：Boolean、LLong、Long、String、Float、Double，调用方法：miloService.writeToOpcUa(ReadWriteEntity entity)

@SpringBootTest
@RunWith(SpringRunner.class)
public class MiloTest {
    @Autowired
    MiloService miloService;
    
    @Test
    public void writeToOpcUa() {
        miloService.writeToOpcUa(
                ReadWriteEntity.builder()
                        .identifier("GA.T1.Boolean")
                        //Kep中是Boolean类型
                        .value(true)
                        .build());
        miloService.writeToOpcUa(
                ReadWriteEntity.builder()
                        .identifier("GA.T1.LLong")
                        //Kep中是LLong类型，即：Int64，Java中的Long类型
                        .value(1235468L)
                        .build());
        miloService.writeToOpcUa(
                ReadWriteEntity.builder()
                        .identifier("GA.T1.Long")
                        //Kep中是Long类型，即：Int32，Java中的int类型
                        .value(123456)
                        .build());
        miloService.writeToOpcUa(
                ReadWriteEntity.builder()
                        .identifier("GA.T1.String")
                        .value("字符串")
                        .build());
        miloService.writeToOpcUa(
                ReadWriteEntity.builder()
                        .identifier("GA.T1.Float")
                        //Kep中是Float类型
                        .value(123.123F)
                        .build());
        miloService.writeToOpcUa(
                ReadWriteEntity.builder()
                        .identifier("GA.T1.Double")
                        //Kep中是Double类型
                        .value(123.123)
                        .build());
    }
}

3.4.2 已提供方法的类型

如Kep类型为：Short、Word、Byte、Char，调用方法：miloService.writeToOpcXXX(ReadWriteEntity entity)，XXX对应kep类型

@SpringBootTest
@RunWith(SpringRunner.class)
public class MiloTest {
    @Autowired
    MiloService miloService;

    @Test
    public void writeToOpcUa() {
        miloService.writeToOpcShort(
                ReadWriteEntity.builder()
                        .identifier("GA.T1.Short")
                        //Kep中是Short类型，即：Int16，带符号整数
                        .value(-123)
                        .build());
        miloService.writeToOpcWord(
                ReadWriteEntity.builder()
                        .identifier("GA.T1.Word")
                        //Kep中是Word类型，即：UInt16，无符号整数
                        .value(123)
                        .build());
        miloService.writeToOpcByte(
                ReadWriteEntity.builder()
                        .identifier("GA.BIT_8.Byte")
                        //Kep中是Byte类型，8位无符号整数
                        .value(123)
                        .build());
        miloService.writeToOpcChar(
                ReadWriteEntity.builder()
                        .identifier("GA.BIT_8.Char")
                        //Kep中是Char类型，8位带符号整数
                        .value(-123)
                        .build());
    }
}

3.4.3 其他类型

其他的数据类型，则需要调用方法：miloService.writeSpecifyType(WriteEntity entity)，自行指定转换类型.variant(new Variant(xxx))

new Variant(xxx)：

new Variant(String[])

new Variant(Unsigned.ushort(“123”))

….

参数类型具体以标签数据类型为准，例如：

@SpringBootTest
@RunWith(SpringRunner.class)
public class MiloTest {
    @Autowired
    MiloService miloService;

    @Test
    public void writeToOpcUa() {
        UByte[] bytes = new UByte[10];
        bytes[0] = UByte.valueOf(1);
        bytes[1] = UByte.valueOf(2);
        bytes[2] = UByte.valueOf(3);
        bytes[3] = UByte.valueOf(4);

        miloService.writeSpecifyType(
                WriteEntity.builder()
                        .identifier("GA.BIT_8.Bytes")
                        //Kep中是Byte Array类型
                        .variant(new Variant(bytes))
                        .build());
    }
}

3.5 读

读比较简单，传相应的TAG id数组即可，调用方法：readFromOpcUa(List ids)

id格式：通道名.设备名.TAG

如：GA.T1.T1001R_1

3.6 遍历节点

可遍历指定节点相关信息

3.7 订阅

这里使用的是实现ApplicationRunner接口，实现在项目启动时，自动订阅相关点位

当点位数值发生改变，则会触发回调，根据回调即可实现相应的逻辑

每新增一个订阅都会长期占用一个opc ua连接，不会释放，订阅支持设置扫描时间，具体可查看方法参数

@Component
@Slf4j
public class CustomRunner implements ApplicationRunner {

    @Autowired
    private MiloService miloService;

    @Override
    public void run(ApplicationArguments args) throws Exception {
        sub();
    }

    private void sub() throws Exception {
        List<String> ids = new ArrayList<>();
        ids.add("GA.T1.T1001R");
        ids.add("GA.T1.String");
        miloService.subscriptionFromOpcUa(ids, (id, value) -> log.info("subscription 点位：{} 订阅到消息：{}", id, value));
    }
}