使用VB語言編程OPC通信技術(shù)

任　強(qiáng)（沈陽延鋒江森座椅有限責(zé)任公司,沈陽　110000）

使用VB語言編程OPC通信技術(shù)

任強(qiáng)
（沈陽延鋒江森座椅有限責(zé)任公司,沈陽110000）

傳統(tǒng)的PLC上位通信程序由于各品牌PLC有著不同的通信協(xié)議與接口方式，設(shè)計(jì)前需要花費(fèi)一定時(shí)間熟悉各品牌的通信協(xié)議與特性，設(shè)計(jì)難度很大。并且設(shè)計(jì)出的程序在更換PLC品牌后根本無法兼容，造成程序的靈活性較差。OPC技術(shù)由于其兼容廣泛、開發(fā)簡單的特點(diǎn)，讓上位程序設(shè)計(jì)起來簡單靈活。本文通過講解如何使用VB語言編寫OPC上位機(jī)程序，使廣大電氣設(shè)計(jì)人員了解到該技術(shù)實(shí)現(xiàn)PLC上位通信是非常簡單的。

PLC；上位機(jī)；OPC技術(shù)

OPC技術(shù)是(OLEforprocesscontrol)的簡稱，是基于微軟Windows系統(tǒng)的OLE/COM技術(shù)開發(fā)的一項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)。COM技術(shù)提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的平臺，各個(gè)設(shè)備廠商基于這個(gè)平臺開發(fā)符合標(biāo)準(zhǔn)化COM接口的PLC產(chǎn)品。OPC技術(shù)基于這一平臺，整合各品牌PLC產(chǎn)品COM組件接口，輸出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)接口。這樣無論應(yīng)用程序開發(fā)人員使用何種語言，只需要調(diào)用這個(gè)數(shù)據(jù)接口，即可訪問到所連接的PLC數(shù)據(jù)，而不用考慮PLC的品牌，以及底層協(xié)議。

標(biāo)準(zhǔn)化的OPC系統(tǒng)包括4個(gè)部分：

（1）OPC服務(wù)器：為上位機(jī)與PLC提供過程數(shù)據(jù)。

（2）OPC代理占位DLL:為VB或者VBA開發(fā)的OPC應(yīng)用程序提供OPC服務(wù)器接口數(shù)據(jù)格式交換服務(wù)。

（3）OPC自動化包裝DLL：提供OPC服務(wù)器的自動化接口變換服務(wù)。VB或者VBA開發(fā)的上位機(jī)應(yīng)用程序需要通過該接口訪問OPC服務(wù)器。

（4）OPC應(yīng)用程序：設(shè)計(jì)人員使用VB等語言設(shè)計(jì)的提供給用戶的人機(jī)界面程序，含有用戶要求的所有功能。

上述中OPC服務(wù)器、OPC占位代理DLL、OPC自動化包裝DLL這三部分是由第三方開發(fā)的DLL文件。本文以KEPWARE公司的OPC軟件產(chǎn)品為例，介紹如何編程VB與OPC數(shù)據(jù)通訊。在KEPWARE中所連接的設(shè)備以通道（CHANNEL）的形式描述，每連接一個(gè)設(shè)備就使用一個(gè)CHANNEL，同時(shí)每一個(gè)CHANNEL對應(yīng)OPC服務(wù)器一個(gè)OPC組（下面會介紹到）。在對應(yīng)的CHANNEL里面設(shè)置好通信端口即可。以串口1為例是COM 1，也支持以太網(wǎng)通信。

通過VB訪問OPC服務(wù)器主要有三種對象，這三種對象有各自的參數(shù)、屬性、方法。

（1）OPC服務(wù)器。

（2）OPC組（OPC組集合）。

（3）OPC標(biāo)簽（OPC標(biāo)簽集合）。

OPC組、OPC標(biāo)簽在訪問之前需要在KEPWARE一側(cè)建立，并配置好標(biāo)簽的對應(yīng)PLC內(nèi)部地址。下面分步介紹如何編程訪問OPC服務(wù)器，以操作PLC數(shù)據(jù)的。

1　連接OPC服務(wù)器

在使用VB編程OPC訪問程序的時(shí)候，首先建立OPC服務(wù)器名并建立連接。

聲明OPC服務(wù)器：

Publicopc_ServerObjAsOPCServer//聲明全局OPC服務(wù)器，變量名opc_ServerObj

Setopc_ServerObj=NewOPCServer//建立OPC服務(wù)器

連接OPC服務(wù)器可以顯式訪問也可以隱式訪問。

連接服務(wù)器：

opc_ServerObj.Connect(myOPCInfor.OPC_Server)//隱式訪問，使用myOPCinfor.OPC子過程返回的值作為訪問參數(shù)。這樣可以靈活指定所訪問的OPC服務(wù)器。

2　添加OPC組

在OPC服務(wù)器中OPC組集合是自動包含的，可以使用OPC組集合的Add方法在里面添加OPC組。代碼示例：

Publicopc_G roupObjAsOPCG roup//全局聲明opc_GrouopObj變量作為OPC組屬性

Setopc_G roupObj=opc_ServerObj.OPCG roups.Add(myOPCInfor. OPC_G roup)//添加OPC組名稱，同樣使用隱式訪問，添加的組名稱為變量”myOPCInfor.OPC_G roup”中內(nèi)容。

SetmyGroup1=opc_ServerObj.OPCG roups.Add("G roup1")//顯式聲明一個(gè)名稱為G roup1的OPC組

3　指定OPC標(biāo)簽集合名稱

在KEPWARE中配置的OPC標(biāo)簽集合名稱在編程時(shí)要一致，OPC組的名稱也要一致，否則無法通訊。下面是使用變量間接指定的例子。代碼示例:myOPCInfor.OPC_Item=myConfig.GetStringValue("OP CInfo","OPCItem","",m_strConfigurationFileName)//同樣通過Land文件當(dāng)中的“OPCinfo”字段中的“OPCItem”項(xiàng)內(nèi)容來指定OPC組集合字符串。

4　添加OPC項(xiàng)

OPC項(xiàng)是指定訪問OPC服務(wù)器數(shù)據(jù)的名稱，其通過OPC服務(wù)器與PLC相關(guān)聯(lián)，指向要訪問的PLC某個(gè)數(shù)據(jù)地址。編程OPC服務(wù)器之前，先在KEPWAR軟件當(dāng)中配置好需要訪問的OPC項(xiàng)，將其與PLC內(nèi)部的某個(gè)地址相關(guān)聯(lián)，軟件中稱為“TAG”。比如：新建項(xiàng)并命名TAG 1，配置地址為D200。那么在設(shè)計(jì)應(yīng)用程序訪問地址D 200的數(shù)據(jù)時(shí)，就指定訪問名TAG 1就可以了。但是在使用OPC項(xiàng)之前，先進(jìn)行添加，取得相應(yīng)的句柄并妥善保存。如果要對OPC組內(nèi)大量項(xiàng)標(biāo)簽進(jìn)行讀寫操作的時(shí)，這個(gè)句柄就非常有用。

Fori= 1 To 10

Setopc_ItemObj=opc_G roupObj.OPCItems.Add Item(m yOPCInfor.OPC_ G roup+myOPCInfor.OPC_Item + "TestMax"+CStr(i),1)//在OPC組中的項(xiàng)標(biāo)簽集合里面添加10個(gè)名稱從TestMax（1）到TestMax（10）的OPC項(xiàng)標(biāo)簽（item）。

Serverhandles(i)=opc_ItemObj.ServerHand le//通過數(shù)組取得項(xiàng)標(biāo)簽的句柄。

Nexti

5　枚舉所有項(xiàng)標(biāo)簽

在應(yīng)用程序設(shè)計(jì)中，如果需要讀寫項(xiàng)集合內(nèi)的某個(gè)項(xiàng)數(shù)據(jù)，需要取得標(biāo)簽集合中該項(xiàng)標(biāo)簽的符號，這就需要用到枚舉方法。就是在標(biāo)簽集合中進(jìn)行項(xiàng)標(biāo)簽枚舉，直到找到指定的的項(xiàng)。

在程序代碼中編寫子過程用以實(shí)現(xiàn)枚舉標(biāo)簽集合中所有的項(xiàng)標(biāo)簽功能。這個(gè)子過程可以作為一個(gè)功能塊在所有讀寫項(xiàng)標(biāo)簽的語句中調(diào)用。在調(diào)用過程中只需要通過傳值的形式傳遞項(xiàng)標(biāo)簽標(biāo)識符，子過程就可以完成查找、返回項(xiàng)符號，進(jìn)而進(jìn)行讀寫操作。

代碼示例：

iCount=myGroup1.OPCItems.Count//取得OPC組中所有項(xiàng)的數(shù)目。IfiCount＞0Then//下面是枚舉過程

For i =1 ToiCount

Set opc_ItemObj = myGroup1.OPCItems.Item(i) //取得每一項(xiàng)標(biāo)簽的標(biāo)識符

str = opc_ItemObj.Item ID //中間變量賦值

If (str = strItem)Then // 通過比較中間變量，找到與傳遞過來的項(xiàng)標(biāo)識符一致的項(xiàng)

Set opc_ItemObj = myGroup1.OPCItems.Item(i) //將找到的項(xiàng)符號賦值給指定變量，該變量用于項(xiàng)標(biāo)簽的讀寫操作。

gAddItem_PLC = True

End If

Next

End If

返回的項(xiàng)標(biāo)簽符號存入變量OPC_ItemObj中，可以方便的進(jìn)行讀寫操作。

代碼示例：

If my PubclsOPC.gAddItem_PLC(myOPCInfor.OPC_Group + myOPCInfor.OPC_Item + "Group1." + strBitItem)=TrueThen//將需要寫入的項(xiàng)標(biāo)簽標(biāo)示符（ItemID）傳值的形式傳遞到myPubclsOPC. gAddItem子過程。

opc_ItemObj.Write(True)//返回項(xiàng)標(biāo)簽符號寫入變量OPC_ItemObj中，使用項(xiàng)標(biāo)簽的寫方法賦值1（True）。

End If

6　讀寫PLC數(shù)據(jù)

OPC服務(wù)器支持同步與異步的讀寫方式。同步方式是指在應(yīng)用程序發(fā)出讀寫請求之后，直到OPC服務(wù)器操作結(jié)束后繼續(xù)程序執(zhí)行。異步方式是在應(yīng)用程序發(fā)出讀寫請求之后，應(yīng)用程序繼續(xù)執(zhí)行，在OPC服務(wù)器數(shù)據(jù)處理結(jié)束后，告之應(yīng)用程序處理完畢。在數(shù)據(jù)同步性要求不高的情況下兩者區(qū)別不大。

同步讀取代碼示例：

iCount = opc_GroupObj.OPCItems.Count //取得OPC組里面的項(xiàng)標(biāo)簽數(shù)目。

If iCount＞ 0 Then

Call opc_GroupObj.SyncRead(OPCDevice, iCount, Serverhandles, plcVal, MyErrors, myQuality, myTimeStamp) //讀取由數(shù)組Serverhandles指定句柄的項(xiàng)標(biāo)簽，將其內(nèi)容存放入數(shù)組PlcVal里面。

End If

上面的代碼示例適合于批量讀取PLC內(nèi)部數(shù)據(jù)，如果需要單獨(dú)讀寫某個(gè)項(xiàng)標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，可以使用項(xiàng)標(biāo)簽的Read與Write方法。

代碼示例：opc_ItemObj.Write (True) //對變量OPC_ItemObj賦值的OPC項(xiàng)標(biāo)簽進(jìn)行寫操作。

OPC技術(shù)有很高的靈活性，同一OPC應(yīng)用程序可以集成不同種類的PLC設(shè)備。由于基于標(biāo)準(zhǔn)化COM接口技術(shù)，在切換不同種類的PLC設(shè)備時(shí)，上位機(jī)的應(yīng)用程序不需要重新開發(fā)，可以直接切換，這也是OPC技術(shù)得以廣泛應(yīng)用的原因之一。本文通過介紹使用VB語言實(shí)現(xiàn)上位機(jī)程序訪問OPC數(shù)據(jù)，讓廣大設(shè)備開發(fā)人員了解OPC技術(shù)，使大家認(rèn)識到使用這項(xiàng)技術(shù)可以方便的實(shí)現(xiàn)PLC設(shè)備上位機(jī)通訊。

任強(qiáng)，男，遼寧沈陽人，大專，助理設(shè)備工程師，研究方向：電氣設(shè)備管理。