利用OPC實(shí)現(xiàn)VC應(yīng)用程序與PLC的數(shù)據(jù)交換 -工業(yè)控制
1 引言
VC(Visual C++)是功能強(qiáng)大的一種Windows應(yīng)用程序可視化軟件開發(fā)工具。VC支持面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，并可以使用功能強(qiáng)大的微軟基礎(chǔ)類庫(kù)MFC(Micro - soft foundation class)。并且由于Microsoft公司在操作市場(chǎng)上的壟斷地位，用VC開發(fā)出來的軟件穩(wěn)定性好、可移植性強(qiáng)，而且軟件與硬件相互獨(dú)立[1]，可以用來開發(fā)控制系統(tǒng)的上層管理系統(tǒng)。RSView32是作為一種專門用于工業(yè)控制的組態(tài)軟件，不僅包含了大量圖形開發(fā)工具和現(xiàn)成圖形庫(kù)，使用戶能夠方便的進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)，而且還可以對(duì)報(bào)警、活動(dòng)記錄、事件、歷史趨勢(shì)等進(jìn)行組態(tài)，是一個(gè)功能強(qiáng)大的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品[2]，因此可以很方便地對(duì)下層設(shè)備進(jìn)行組態(tài)。在實(shí)際系統(tǒng)開發(fā)時(shí)，利用OPC技術(shù)把兩種工具有效的結(jié)合起來，使上層的VC程序通過RSView32間接地與下層PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，以獲取令人滿意的結(jié)果。
2 OPC介紹
OPC(OLE for Process Control)是根據(jù)Microsoft的OLE(現(xiàn)在Active)、COM(部件對(duì)象模型)和DCOM(分布式部件對(duì)象模型)技術(shù)所要求的功能制定的一個(gè)開放和互用式的用戶界面標(biāo)準(zhǔn)，它保證了自動(dòng)化/控制應(yīng)用程序和區(qū)域系統(tǒng)/設(shè)備之間的互用。它以O(shè)LE/COM機(jī)制作為應(yīng)用程序級(jí)的通訊標(biāo)準(zhǔn)，采用 CLIENT/SERVER模式，典型的OPC體系結(jié)構(gòu)如圖1所示:
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圖1 典型的OPC體系結(jié)構(gòu)
OPC規(guī)范中提供了兩套接口方案，即定制接口和自動(dòng)化接口。定制接口效率高，通過該接口能夠發(fā)揮OPC服務(wù)器的最佳性能，采用C++語(yǔ)言的客戶一般采用定制接口方案;自動(dòng)化接口使解釋性語(yǔ)言和宏語(yǔ)言訪問OPC服務(wù)器成為可能，采用VB等語(yǔ)言的客戶一般采用自動(dòng)化接口。
OPC 數(shù)據(jù)存取服務(wù)器由三類對(duì)象組成:服務(wù)器(Server)、組(Group)、數(shù)據(jù)項(xiàng)(Item)。服務(wù)器對(duì)象用于指出特定的OPC服務(wù)器應(yīng)用程序名，并作為組對(duì)象的容器;組對(duì)象存儲(chǔ)由若干Item組成的Group信息并邏輯組織數(shù)據(jù)項(xiàng);數(shù)據(jù)項(xiàng)對(duì)象()存儲(chǔ)具體的Item的定義、數(shù)據(jù)值、狀態(tài)值等信息，一個(gè) Item就代表一個(gè)具體的過程變量。OPC客戶應(yīng)用程序要獲取OPC服務(wù)器的數(shù)據(jù)，必須事先指定服務(wù)器應(yīng)用程序所在的計(jì)算機(jī)名(服務(wù)器應(yīng)用程序和客戶應(yīng)用程序不在同一臺(tái)PC上)、OPC數(shù)據(jù)訪問服務(wù)器名和該服務(wù)器提供的OPC項(xiàng)的定義。
建立OPC連接后，客戶應(yīng)用程序一般可以通過三種方式從OPC 服務(wù)器讀取數(shù)據(jù):使用同步接口IOPC- SyncIO，簡(jiǎn)單有效，適合于只讀取少量數(shù)據(jù)的客戶程序;使用接口IOPCCallback的“訂閱”的功能OnChange，每當(dāng)數(shù)據(jù)有變化時(shí)，服務(wù)器自動(dòng)通知客戶;使用異步接口IOPCASyncIO2，可以直接與物理設(shè)備通訊，速度慢但數(shù)據(jù)精確度高。
3 RSView32作為OPC服務(wù)器
西門子專門用于工業(yè)控制的通用組態(tài)軟件之一RSView32支持OPC技術(shù)，它可以用作一個(gè)OPC客戶和外部OPC服務(wù)器軟件通信，也可以作為一個(gè)OPC服務(wù)器和其它第三方支持OPC技術(shù)的軟件進(jìn)行連接。本文中RSView32作為服務(wù)器，VC應(yīng)用程序作為客戶端，采用C/S模式實(shí)現(xiàn)兩者之間的數(shù)據(jù)交換。
3.1 使RSView32作為OPC服務(wù)器[4]
用下列方法之一使RSView32作為OPC服務(wù)器:
(1) 選擇“啟動(dòng)”編輯器里“啟動(dòng)”頁(yè)上的“OPC/DDE服務(wù)器”復(fù)選框;
(2) 發(fā)出RTDataServerOn命令(從命令行或另一個(gè) RSView32組件里，使用RTDataServerOff命令可以取消此功能)，這將允許其它應(yīng)用程序讀取數(shù)值但不能改變它;
(3) 發(fā)出RTDataWriteEnable命令(從命令行或另一個(gè)RSView32組件里，使用RTDataWriteDisable命令可以取消此功能)，這允許從外部OPC應(yīng)用程序?qū)懭?，以改變RSView32的標(biāo)記值。
3.2 建立 OPC 客戶項(xiàng)目[4]
VC應(yīng)用程序要從RSView32取得數(shù)據(jù)，必須使用下列信息:
服務(wù)器:RSI.RSView32OPCTagServer;
類型:本機(jī)/遠(yuǎn)程;
服務(wù)器計(jì)算機(jī)名或地址:如果客戶和服務(wù)器在同一計(jì)算機(jī)上，這項(xiàng)可以是空白。
訪問路徑:項(xiàng)目名;
更新速率:一個(gè)以秒為單位的速率;
條目:標(biāo)記名?？梢酝ㄟ^查看RSView32的標(biāo)簽數(shù)據(jù)庫(kù)獲得。
4 VC應(yīng)用程序作為OPC客戶端的程序?qū)崿F(xiàn)
在VC環(huán)境中使用定制接口開發(fā)OPC客戶應(yīng)用程序，下面是程序?qū)崿F(xiàn)的關(guān)鍵步驟。
4.1 包含OPC頭文件
開發(fā)OPC客戶應(yīng)用程序，除了需要OPC接口外，還需要在程序中包含OPC標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)文件，可以從OPC基金會(huì)網(wǎng)站(網(wǎng)址:www.opcfoundation.org)下載這些文件:
#include "opcda_i.c" OPC數(shù)據(jù)存取接口
#include "opcda.h" OPC數(shù)據(jù)存取2.
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