[300的通信研究,技术]浅谈基于OPC技术的上位机与S7

1、浅谈基于OPC技术的上位机与S7-300的通信研究1概述在工业自动化控制领域，采用PC作为上位机进行监控，以PLC控制现场设备是较常见 的系统构建方式。因此，如何解决上位机与PLC之间的实时通信是自动化控制系统设计开发 的重点之一。开放式过程控制(OPC)技术是一种过程控制领域非常流行的数据交换技术，它的 出现解决了各仪器接口不统一而无法互联的问题。OPC是一种连接硬件装置或软件数据库等 数据源与过程控制客户应用程序之间的标准化的接口协议，它可以显著地增强过程控制领域 中的控制系统、现场设备、管理应用程序之间的互操作性，为实时综合监测系统的开发提供 一条高效、可靠的新途径。2上位机与S7-30

2、0通信的实现2. 1软件和硬件的配置软件配置：SIMATIC NET,用于通信组态并配置OPC服务器(OPC. SimaticNET) ;STEP7,用 T SIEMENS PLCS7-300的编程和OPC服务器与S7-300连接通信的组态。Visual Basic 6.0, 用于上位机编程，编写OPC服务器客户端应用程序。硬件配置：普通PC机、PS307电源模块、CPU315-2DP CPU模块、DO 32xDC输出模块， DI 32xDC输入模块，CP343-1以太网通信模块、网络双绞线。其中CP343-1以太网通信模块 用于实现PC与PLC以太网通信。此外，PC机上还需要安装工业以太网网

3、卡或直接使用普通 网卡。2. 20PC服务器与S7-300连接通讯的组态采用OPC技术，上位机与S7-300之间即可通过工业以太网实现实时通信。通过工业以太 网建立OPC服务器与PLC的连接是建立通信的前提，因此，在设计客户端应用程序之前需要 完成OPC服务器的硬件组态。0 P C服务器与S 7 - 3 0 0连接通讯的硬件组态利用SIMATIC NET和STEP7软件完 成，具体步骤如下：2.2. 1配置PC站的硬件机架。添加OPC Server和IE General;进行网卡参数配置，选 择本地连接属性菜单设置网卡参数，并设置PC Station的名称。2.2.2配置控制台的使用与设置。在

4、A c c e s sP。i n t s设定窗口中，将S 7ONLINE指向PCinterna 1 (local) o配置控制台的组态可为后续下载PC站 组态做准备。2. 2. 3在STEP 7中组态PC Station。住SDIATICManager中创建一个新项目并插入一个 PC站，更改PCStation默认名称;硬件组态;配置普通以太网络参数;OPC Server建立一个新 连接S7 connection编译存盘。2. 2. 4组态下载。2. 2. 5数据通讯的测试OPC Scouto将所定义的Item嵌入到OPC Scout中。如Quality 显示good,则表明OPC Server

5、与PLC之间已经建立连接。2. 30PC应用程序开发0PC规范规定了两种通讯方式：同步通讯方式和异步通讯方式。同步通讯时，0PC应用程 序的返回必须在0PC服务器对应的全部操作完成以后，在此期间0PC应用程序一直处于等待 状态;异步通讯时，0PC应用程序不用等待操作后立刻返回，同时还可以进行其他操作。当0PC 服务器完成操作后再通知0PC应用程序。因此相对于同步通讯，异步通讯的效率更高，适用 于多客户访问同一 0PC服务器和大量数据的场合。因此，该设冲采用异步通信方式。VB采用可视化的图形用户界面(GUI)、面向对象的程序设计思想、事件驱动的工作机制 和结构化的程序设计语言，具有简单易学、功能

6、强大、界而丰富、价格便宜等特点。因此本 方案运用VB设计0PC应用程序。2 . 3 . 1 引用 OPCDAAuoto. DLL 文件，并选择 OPC Automation 2.0; 在OPC应用程序开始定义全局变量，包括0PC服务器、组集合、标签集合、服务器句柄、事 务标识符、取消标识符。为使被声明的对象变量引用可以响应事件，必须在声明中加上 WithEvents 语句。2. 3. 2连接0PC服务器并建立OPC组;添加OPC项标识符。项标识符的数量与实际所需访 问的S7-300的变量数量相一致，并一一对应。2. 3. 3定义定时器事件调用异步写事件，将数据信息传送给S7-300,从而使PL

7、C根据上 位机传送的信息实时控制现场设备;调用DataChange事件监控现场设备的状态。3应用实例运用上述通信方案，本文以自动化集装箱码头的仿真模型为研究对象，设计了自动化集 装箱码头监控系统。该模型中的现场设备主要有六大部分：远端场桥岸桥、场桥、地而小车、 低桥旋转吊、低桥小车，各部分又都有几个不同的执行机构。将传感器安装在执行机构，PLC 对传感器的信号进行采集处理并传送给监控系统。最终执行机构的状态，以指示灯、方向标 识、文字等形式直观显示在监控界而。此外，报警信息的采集和保存也是监控系统非常重要 的功能°根据报警信息工作人员可以第一时间消除故障，同时可以对历史报警信息进行的详 细分析以便对系统加以改进。因此，本文设计的监控界面添加了报警记录界而并在其中设置 了打印功能，从而可以方便地打印历史报警信息。综上所述，自动化集装箱码头监控系统界面分别设计了任务计划、电气状态、运行状态、 报警记录四个分界而。4结语OPC技术为上位机与PLC的通信提供了极大的方便;VB语言易于编程使用，为实现PLC与 上位机的通信提供了简化的开发平台，同时行约了使用组态软件所需的开发成本。实验证明， 以OPC技术实现上位机与PLC S7-300的通信为基础，开发的自动化集装箱