基于OPC的WINCC與和利時(shí)PLC的通訊應(yīng)用

摘 要：西門(mén)子WINCC是一款上位機(jī)組態(tài)軟件，在工控自動(dòng)化行業(yè)領(lǐng)域大量應(yīng)用，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，支持多種通訊接口，如Profibus、TCP/IP、Modbus，且每種通訊中預(yù)置了多個(gè)品牌系列PLC的驅(qū)動(dòng)程序，通訊時(shí)直接使用PLC的內(nèi)部存儲(chǔ)地址，快捷方便，但是市場(chǎng)上的PLC產(chǎn)品種類(lèi)繁多，不能夠?qū)⑺械漠a(chǎn)品驅(qū)動(dòng)都內(nèi)置，為解決其他品牌PLC等產(chǎn)品通訊問(wèn)題，WINCC內(nèi)置了OPC通訊方式，通過(guò)第三方的OPC Server作為中間橋梁，可實(shí)現(xiàn)WINCC與PLC的通訊。

關(guān)鍵詞：WINCC；PLC；OPC；和利時(shí)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.083

1 引言

在工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)中，各種現(xiàn)場(chǎng)總線廣泛應(yīng)用于電氣設(shè)備、儀器、儀表、數(shù)字設(shè)備中，例如Profibus、TCP/IP、Modbus，支持同一種通訊協(xié)議的硬件就可以完成通訊連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換，系統(tǒng)互聯(lián)，大大提高了管理效率。針對(duì)支持不同通訊協(xié)議的設(shè)備，市場(chǎng)上出現(xiàn)了各種進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，但是這種方式成本高且不具有普遍性。直到OPC的出現(xiàn)才大大提高了工業(yè)控制系統(tǒng)的開(kāi)放性，實(shí)現(xiàn)了大范圍的數(shù)據(jù)互通[1]。

OPC全稱是Object Linking and Embedding（OLE） for Process Control，OPC定義了一個(gè)開(kāi)放的接口，基于微軟的OLC技術(shù)，在這個(gè)接口上，基于PC的軟件組件能交換數(shù)據(jù)。OPC允許在不同供應(yīng)商開(kāi)發(fā)的硬件裝置和應(yīng)用軟件之間通過(guò)公用接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換， Windows技術(shù)和OPC 接口使之有可能將PLC 硬件和軟件組合在一起， 而無(wú)需開(kāi)發(fā)大量專用通信接口程序， 減少了人力物力資源的投入[2]。

在我公司的一個(gè)項(xiàng)目中應(yīng)用到和利時(shí)LK系列冗余PLC和西門(mén)子WINCC 7.3上位機(jī)組態(tài)軟件，在WINCC變量管理中沒(méi)有與和利時(shí)PLC的通訊驅(qū)動(dòng)，通過(guò)和利時(shí)的OPC Server可以實(shí)現(xiàn)PLC到WINCC的數(shù)據(jù)交互。

2 OPC系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 OPC服務(wù)器建立[3]

在和利時(shí)LK的編程軟件安裝包PowerPro V4.3.1B中包含了OPC 通訊服務(wù)的安裝組件，在打開(kāi)OPC Server 之前，先進(jìn)行OPC注冊(cè)，在注冊(cè)表寫(xiě)入完信息后，就表示完成了注冊(cè)，此時(shí)本機(jī)OPC Server已經(jīng)建立完成。

2.2 PLC變量聲明

在和利時(shí)PLC編程軟件CoDeSys中使用變量名稱聲明全局變量。

2.3 OPCServer添加變量

下載PLC程序，將變量符號(hào)表下載至PLC，然后在OPCServer中依次建立通道（Channel，選擇默認(rèn)設(shè)置即可）-建立設(shè)備（Device，填入CPU的IP地址），直至在右側(cè)空白處點(diǎn)擊右鍵，選擇“添加標(biāo)簽”。

前面在全局變量中聲明了變量名，標(biāo)簽名可隨意寫(xiě)，在此我們與PLC中變量名保持一致，全局變量的標(biāo)簽地址規(guī)則為“.變量名”，我們的第一個(gè)變量地址為“.W1_Control_Wincc”，訪問(wèn)類(lèi)型以及數(shù)據(jù)類(lèi)型按照實(shí)際選擇。

2.4 完成OPCServer

按照上述方法將所有變量都建立完，建立完成后點(diǎn)擊“操作——運(yùn)行”運(yùn)行OPC Server，連接上后會(huì)有建立變量的當(dāng)前數(shù)據(jù)，至此OPCServer配置完成。

2.5 Wincc變量管理

（1）打開(kāi)變量管理，添加新的驅(qū)動(dòng)“OPC”，選擇“OPC.chn”，添加上OPC驅(qū)動(dòng)；

（2）右鍵點(diǎn)擊“OPC Groups”，選擇“新建連接”，命名“Hollysys_OPCServer_1”；

（3）右鍵點(diǎn)擊“Hollysys_OPCServer_1”繼續(xù)建立變量組；

（4）右鍵點(diǎn)擊“OPC Groups”，選擇“系統(tǒng)參數(shù)”，彈出“OPC條目管理器”，選中“Hollysys.OPCServer.1”，點(diǎn)擊“瀏覽服務(wù)器”，彈出OPCServer中建立的所有變量，選擇其中某一變量，添加至相應(yīng)變量組，依次添加所有變量至Wincc變量組中去，完成Wincc中OPC變量管理。

3 總結(jié)

通過(guò)OPC連接方式，實(shí)現(xiàn)了Wincc上位機(jī)與和利時(shí)PLC的通訊連接，將PLC中的變量通過(guò)OPCServer傳遞到Wincc中去，在Wincc組態(tài)畫(huà)面中可以靈活使用這些變量，通過(guò)OPC接口技術(shù)免去了硬件接口高昂的費(fèi)用及維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)自動(dòng)化中軟件的無(wú)縫連接，隨著OPC技術(shù)規(guī)范的逐步完善和現(xiàn)場(chǎng)大量應(yīng)用，OPC已經(jīng)成為了自動(dòng)化控制系統(tǒng)中不可或缺的一部分。

參考文獻(xiàn)：

[1]孟逢逢.冗余OPC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2009，1，29（01）：256-257.

[2]李鑫，吳愛(ài)國(guó)，何熠.基于OPC技術(shù)樓宇系統(tǒng)集成的研究與實(shí)現(xiàn)[J].低壓電器，2005（08）：14-17.

[3]張建會(huì).OPC在工廠DCS控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].安徽冶金科技職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，10，15（04）：45-48.

項(xiàng)目編號(hào)：CNOOC-KJ 135KJXM NFGJ2017-05

項(xiàng)目名稱：ESP地面緊湊式矢量變頻控制系統(tǒng)集成開(kāi)發(fā)

作者簡(jiǎn)介：欒德爵（1984-），男，山東人，碩士研究生，工程師，從事電氣儀表類(lèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作。