利用OPC實現(xiàn)VC應(yīng)用程序與PLC的數(shù)據(jù)交換
利用OPC實現(xiàn)VC應(yīng)用程序與PLC的數(shù)據(jù)交換 2011-05-13 09:28:26來源:互聯(lián)網(wǎng)
1 引言
VC(Visual C++)是功能強大的一種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)計方法,并可以使用功能強大的微軟基礎(chǔ)類庫MFC(Micro - soft foundation class)。并且由于Microsoft公司在操作市場上的壟斷地位,用VC開發(fā)出來的軟件穩(wěn)定性好、可移植性強,而且軟件與硬件相互獨立[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,使用戶能夠方便的進行系統(tǒng)開發(fā),而且還可以對報警、活動記錄、事件、歷史趨勢等進行組態(tài),是一個功能強大的工業(yè)自動化產(chǎn)品[2],因此可以很方便地對下層設(shè)備進行組態(tài)。在實際系統(tǒng)開發(fā)時,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(部件對象模型)和DCOM(分布式部件對象模型)技術(shù)所要求的功能制定的一個開放和互用式的用戶界面標準,它保證了自動化/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機制作為應(yīng)用程序級的通訊標準,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++語言的客戶一般采用定制接口方案;自動化接口使解釋性語言和宏語言訪問OPC服務(wù)器成為可能,采用VB等語言的客戶一般采用自動化接口。
OPC 數(shù)據(jù)存取服務(wù)器由三類對象組成:服務(wù)器(Server)、組(Group)、數(shù)據(jù)項(Item)。服務(wù)器對象用于指出特定的OPC服務(wù)器應(yīng)用程序名,并作為組對象的容器;組對象存儲由若干Item組成的Group信息并邏輯組織數(shù)據(jù)項;數(shù)據(jù)項對象()存儲具體的Item的定義、數(shù)據(jù)值、狀態(tài)值等信息,一個 Item就代表一個具體的過程變量。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)用程序所在的計算機名(服務(wù)器應(yīng)用程序和客戶應(yīng)用程序不在同一臺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,每當數(shù)據(jù)有變化時,服務(wù)器自動通知客戶;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OPC客戶和外部OPC服務(wù)器軟件通信,也可以作為一個OPC服務(wù)器和其它第三方支持OPC技術(shù)的軟件進行連接。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”編輯器里“啟動”頁上的“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 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的標記值。
3.2 建立 OPC 客戶項目[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/遠程;
服務(wù)器計算機名或地址:如果客戶和服務(wù)器在同一計算機上,這項可以是空白。
訪問路徑:項目名;
更新速率:一個以秒為單位的速率;
條目:標記名??梢酝ㄟ^查看RSView32的標簽數(shù)據(jù)庫獲得。
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標準庫文件,可以從OPC基金會網(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2.0頭文件
#include "opccomn_i.c" OPC公共接口定義
#include "opccomn.h" OPC公共頭文件
4.2 初始化COM支持庫
由于OPC是基于COM技術(shù)制定,所以在使用接口類之前必須首先使用CoInitialize(NULL)函數(shù)初始化COM庫,如果成功,函數(shù)返回值等于S_ OK。
4.3 連接opc服務(wù)器
OPC 客戶能夠連接到OPC服務(wù)器上,并建立OPC組和OPC數(shù)據(jù)項,這是OPC數(shù)據(jù)訪問的基礎(chǔ),如果沒有這個機制,數(shù)據(jù)訪問的其它機能不可能實現(xiàn)[4]。連接 OPC服務(wù)器,OPC客戶需要事先指定計算機名(如果OPC服務(wù)器和OPC客戶不在同一臺計算機上)和OPC數(shù)據(jù)訪問服務(wù)器名 (RSI.RSView32OPCTagServer)。實現(xiàn)代碼如下:
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