基于OPC技术的PC机与西门子PLC的通信.pdf

自动化技术与应用 2 0 1 5年第 3 4卷第 8期 ‘ 一 i 、 囊篓 0 簿搂 季 瞧 套 S i ma t i c NE T 是西门子在工业控制层面上提供的一 个 开放的多元 的通讯 系统 ， 是一款基于 O P C 技术 的 自动化控 制方 案实 现软件 ， 支持 多种 通信 协 议 ， 能 将工 业现 场 的 P L C， 主机 ， 工作 站和 个人 电脑 联 网通 讯 。 4 j 配 嚣 P C站 的硬 件机 架 S I ME T I C N E T 软件安装成功后 ， 可在 P C机桌面 上看到 S t a t i o n C o n f i g u r a t o r 的图标 ， 双击图标 选 择 一 号 插 槽 ，点 击 Ad d按 钮 或 者 右 键 选择添 加 ， 再添加组件窗 口中选择 O P C S e r v e r 。 选择三号插槽添加 C P 5 6 1 3 ， 分配 C P 5 6 1 3 P R O F I B US 参数 ， 例如地址 ， 波特率等 ， 可设置 C P 5 6 1 3 P R O F I B US 地址为 2 ， 波特率为 1 ． 5 M ， 每一 步设定后 ， 完成 C P 5 6 1 3 添加。在选择 C P 5 6 1 3 B US P RO F I B U S 参数时 ， 推荐设 置为 S t a n d a r d也可设置为 DP， 如果 C P 5 6 1 3 作为 D P主 站 ， B U S p r o f il e 应设置为 D P 。 点击 S t a t i o n n a me 按钮 ， 制定 PC站的名称 ， 可命名为 Pr o f i b u s OPC， 点击确认完成了 PC站的硬 件 组态 。 4． 2 配置控 制台的使用与设置 配置控制台是组态设置和诊 断的核心工具 ， 用于 P C硬件组件和 P C应用程序的组态和诊断。 完 成 P C站 的 硬 件 组 态 后 ， 打 开 配 置 控 制 台 ， 可 查 看 CP 5 6 1 3的 模 式 已 经 从 P G mo d e切 换 到 C o n f i g u r a t i o n mo d e ， 插槽号自动指向 3 。 在 A c c e s s p o i n t s 设 定 窗 口 中 ， 将 7 0NL I NE 指向 P C i n t e r n a l L o c a 1 。 4． 3 在 S T E P 7中组态 P C S t a t i o n 创建一个新项目 ， 通过 i n s e r t s t a t i o n s i ma t ic P C s t a t i o n插入一个 P C站。将 P C s t a t i o n默认名称改为与 s t a t i o n c o n f i g u r a t i o n e d i t o r中所命名 的 s t a t i o n n a me 名称 相 同 ， 命名为 P r o f ib u s O P C。 1 在 硬 件 组 态 中 ， 从 硬 件 目 录 窗 口 选 择 与 S i ma a t i c NET软件 版本相符 的硬件 ， 插入到与在 s t a t i o n c o n f i g u r a t i o n e d i t o r配置的 P C硬件机架相对 应的插槽中。 2 分配 CP 5 6 1 3网络参数 ， 双击 CP 5 6 1 3打开其 属性对话框 ， 将 C P 5 6 1 3接口设为 P r o f i b u s ， 并用 n e w 按钮建立一个 Pr o f i b u s 网络 ， 其地址与波特率的设置 要与s t a t i o n c o n f i g u r a t i o n中对 C P 5 6 1 3 参数设置相 同。 3 完成 PC站组件设置后 ， 按下编译存盘按钮 确 定且存储 当前组态配置 。编译无误 ， 点击 c o nf i g u r e n e t wo r k按钮 ， 进入 N e t P r o 配 置。 4 在 n e t p r o网络配置 中 ， 选择 OPC s e r v e r 后 在 连 接表 第 一 行 ，鼠标 右 键插 入 一个 新 的 连接 或 通过 “ i n s e r t Ne w C o n n e c t i o n 也可建立一个新连接 。 5 在 s 7 连 接属性 对话框 中 ， 所 要连接对 象 的 P r o f i b u s 地址填人到对应框中 ， 还需要对地址进行进一 步设置。如果连接对象是 3 0 0 P L C， 机架和插槽号分别 为 0 ， 2 。确认所要配置 ， 点击编译 ， 组态完成。 4 。 4组态 下载 1 完成 P C站组态后 ， 可在 n e t p r o窗 口点击功能 按钮栏 中下载按钮将组态下载到 P C站中。 2 下载完成后 ， 可 以打开 s t a t i o n c o n f i g u r a t i 0 n e d i t o r 窗 口检查组件状态 。 4 。 5 6 数据 通 讯 的测试 一 OP C Sc o u t 1 打开 O P C S c o u t ， 双击 O P C s i ma t i c Ne t ， 在随 之弹出的 Ad d G r o u p 对话框中输入组名 ， 本例命名为 “ OPC _PROFI BUS” 。 2 双 击 已经 添加 的联 机组 ， 弹 出 OP C Na v i g a t o r 对话框 ， 此窗 口中显示所有的连接协议。双击 s 7 ， 在 PC s t a t i o n组态 n e t p r o中所 建 的连 接名会被 显示 S 7 一 c onnec t i on 一1 。双击此连接 ， 可出现可能被访问的 对象数 。 3 双击任意所需访 问的 P L C数据 区都可建立标签量。 4 在 d e f i n e n e w i t e m 中点击确认后 ， 新定义的条 目即显示在 OPC Na v i g a t o r 的中间窗口。可将此条目 移到 OP C- Na v i g a t o r 的右侧窗口 ， 点击可将此条目连 接到 O P C S e r v e r 。 5 上一 步 确认 后 ， 定 义 的条 目即嵌 入 到 OPC S c o u t 中。如果 “ Qu a l i t y ”显示 “ g o o d ” ， 则 OP C S e r v e r 与 P L C的 S 7连接 已经建立 ， 意 味着 可以对标签 变量进行读写操作。 5 0P C客户端访 问 0P C S e r v e r 客户端采用美国 GE公司的 I FI X软件 ， 提供访问 OP C S e r v e r 的标准接 口。在该软件里有专用的访问 O P C 服务器的函数 5． 1 oPC Po wer T o o I 配 置 1 点击 “ 开始程序_I F I X - - O P C P o we r T o o l ”； 2 选 择 O P C服 务 器 的 类 型 ，选 择 O P C P L C 与D C S PL C a n d DCS 自动化技术与应用 2 0 1 5 年第 3 4 卷第 8期 Si m at i c NET 。 3 配置服务器的名称为一有意义的名称 ， 勾选其 “ E n a b l e ”， 设置 “ O P C S e r v e r C o n n e c t S e t u p ” ， 为 “ L o c a l ”， 可以点击增加数据组。 4 本实验 中可以把有关油的数据放在一个组里 ， 取 名为 “ Oi l ”， 设置其通讯方式为异步 ， 并设置 “ P o l l ” 时间为 “ 0 1 0 0 ”， 使通讯率快一点 ， 然后勾选 E n a b l e ， 并点击增加数据项的图标 ， 增加需要采集的具体数据点。 5 输入 I t e m 的名称为有意义的名称比如 “ p e t r o l ” ， 并 勾 选 “ E n a b l e ” ， 然后 浏 览 选择 需 要 的 标 签名 ， 也 可 以直接 输入 ， 如果有需要的话 ， 可 以勾选允许写块 E n a b l e B l o c k Wr i t e 。 6 在 “ Ad v a n c e d ”在进行高一级配置 ， 把三个 “ Au t o ”和一个 “ E n a b l e ”都勾选 ， 保存。 5 ． 2 I f i x数据库 中标签点的建立 打 开 数 据 库 管 理 器 ， 增 加 块 ， 输 入 标 签 名 为 “ A3 ”， 选择驱动器为 “ OPC OPC Cl i e n t v 7 ． 3 2 c ”， 地址格 式为 “ S e r v e r ； Gr o u p； I t e mI D[ ； Ac c e s s Pa t h ] ”。因此输入地址为 “ S e r v e r l ； Gr o u p l ； s 7 【 S 7 c o n ne c t i on_1 ] D B 2 ， I NT1 2 ， 5 ； No Ac c e s s P a t h ” ， 也可 以直接 输入 “ S e r v e r l ； G r o u p l ； S 7 [ s 7 c o n n e c t i o n 一 1 ] DB 2 ， I NT1 2 ， 5 ； No Ac c e s s P a t h ” I F I X会把它直接加 上 ， 并勾选硬件选项为” “ S e r v e r ”， 即完成数据调用。 6 结束语 该套方案最终应用于印尼液化石油气生产系统 中 ， 于 2 0 1 3 年 8 月调试成功。在实际运行 中稳定可靠 ， 通 信速度较快 ， 达到了令人满意的预期效果。但存在一 个小缺陷 ， 因为 OP C S e r v e r是建立在 PC 机上 ， 一 旦 P C 机断电或者人为重新启动 ， P L C 不会再次搜寻网 络 ， 通信中断 ， 这时需要重新复位 PLC 即可。由于实 际生产中 ， P C机工作在非问歇状态 ， 所以对生产没有影 响。因此总体看来 ， 是一个比较成功的可应用方案。 参考文献 I 1 】L I U TUND ONG， C AI G ANG QUAN， P E NG Xi a f u． O P C s e r v e r s o f t wa r e d e s i g n i n DC S [ C 】 ． I E E E， 2 0 0 9 ． 4 5 6 4 5 8． [ 2 ]FENG J ． Co mmu ni c a t i o n de s i g n be t we e n MATLAB a nd i n d u s t r i a l c o n f i g u r a t i o n s o f t wa r e ba s e d o i l O P C [ J 】 ． Mi c r o c o mp u t e r I n f o r ma t i o n ， 2 0 0 8 ， O 1 2 9 5 - 3 9 6 ． [ 3 ] 路小 俊 ， 冬 大 龙 ， 宋 斌 ， 唐 成 虹 ． 基于 0P C技 术 的风 电厂数 据采 集与 监控 系统方 案 【 J 】 电力系统 自动 化 ， 2 0 0 8 ， 3 2 2 3 5 2 - 5 4 [ 4 】亢红波 ， 马伯渊 ， 商高平 ． P LC控制系统中基于 OPC 技术的多上位机解决方案[ J ] 工业控制计算机 ， 2 0 0 6 ， 1 9 1 6 8 - 6 9 [ 5 ]张琪 ， 张泰鸣 ． 基于 OPC的变电站自动化监控主站 软件的设计思想 [ J ] 电力系统 自动化 ， 2 0 0 2 ， 2 7 3 6 1 6 3 [ 6 ]蒋近 ， 段斌 ． 基于 0PC技术的监控主站实时数据传 输 [ J 】 ．电力自动化设备 ， 2 0 0 8 ， 0 9 9 7 - 1 0 0 ． [ 7 ]王杰 ， 高昆仑 ， 王万召 ． 基于 0PC通信技术的火电 厂 DC S后台控制 [ J ] 电力自动化设备 ， 2 0 1 3 ， 3 3 4 1 4 2 -1 4 6 [ 8 ]于亚利 ． 基于 OP C和 We b的实验锅炉远程监控系统 的设计 【 J 】 ．自动化与仪表 ， 2 0 0 9 ， 0 3 2 6 - 2 7 [ 9 ]吴荔清 ． 基于 We b和 O PC技术的油田联合站集输实 时监控系统的设计 [ J 】 ． 科学技术与工程 ， 2 0 0 7 ， 1 9 5 0 8 1 5 0 8 4 [ 1 0 】苏磊 ， 李茜 ， 汤伟 ． OPc数据访问客户端的研究与 实现 [ J 】 ． 计算机工程 ， 2 0 1 0 ， 1 1 8 0 - 8 2 作 者简介 栾极 1 9 8 3 一 ，男，硕士 ，研究方向 D C S系统 自动化 。 上接第 3 5页 的对象控制具有一定的参考价值。 参考文献 【 1 ]张晨 ， 李小民 ． 无人机飞行控制 P I D参数的模糊 自整 定技术研究 [ J 】 ．四川兵工学报 ， 2 0 0 9 ， 3 0 7 8 6 8 8 ． 【 2 】周锐等 ．自适应控制技术的理论及应用 [ M】 ． 北京 北京航空航天大学出版社 ， 2 0 1 3 3 5 -3 9 ． [ 3 】唐贤健 ， 郭平生等 ． 模糊自适应 P I D控制在空调系统 中的应用 [ J 】 ． 制冷与空调 ， 2 0 1 0 ， 2 4 3 7 7 -8 0 [ 4 ]4 周兵 ， 赵保华 ． 汽车主动悬架 自适应模糊 P I D控制仿 真研究 [ J ] ， 2 0 0 9 ， 3 6 1 2 2 7 - 3 0 [ 5 ]李毅波 ， 宋述锡 ． 基于模糊 自整定 P I D四旋翼无人机 悬停控制 [ J 】 ． 控制工程 ， 2 0 1 3 ， 2 0 5 9 1 0 9 1 4 [ 6 】马晓红 ． 一种模糊 自适应 P I D控制器的设计 [ J 】 ． 大庆 师范学院学报 ， 2 0 0 9 ， 2 9 3 3 7 ～3 9 作者简介 董良新 1 9 6 8 一 ，男，副教授，研究方向 控制理 论 与控 制工程 。