基于OPC的軟PLC與力控組態軟件通訊實現

2015-06-29 18:20:26勞春萍

科技資訊 2015年12期

勞春萍

摘要：介紹了倍福TwinCat軟PLC及OPC技術的理論知識，針對監控組態軟件和軟PLC相互通訊的特點，詳細介紹力控組態軟件與TwinCat軟PLC通訊的實現過程。

關鍵詞：OPC 軟PLC 力控通訊

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）04（c）-0032-01

組態軟件具有組態方式靈活多樣，開發界面環境友好，開發周期短，花費精力少，效率高的優點，在工業控制計算機的人機界面開發中被廣泛采用。軟PLC[1]技術采用軟件技術將標準的PC機轉換為功能齊全的PLC過程控制器，可實現與硬PLC相同功能，方便編寫和調試控制程序。借用OPC技術，實現組態軟件與倍福TwinCat軟PLC的實時數據交互，達到控制對象虛擬模型與控制器軟PLC集成的目的。

1 TwinCat軟PLC的介紹

TwinCat軟PLC是Windows NT環境下的一種多任務運行控制內核的PLC軟件，集成計算機、傳統PLC模擬量和開關量控制、數學運算及數據處理、PID控制及網絡通信等多種功能，指令集功能強大，操作可靠，掃描周期短，且提供可與各類網絡和I/O系統相連接的開放式結構。它支持所有的IEC1131-3編程語言[2]，可完成增量編譯、PLC模擬仿真、在線狀態實時顯示數據、程序映像，借助PC處理器的資源可快速地執行命令。

2 OPC技術介紹

OPC技術[3]是在Microsoft公司的Distributed InterNet Application （DNA）構架及Component Object Model（COM）技術的基礎上，根據便于擴展使用性而設計的。OPC技術規范是一個標準的工業接口，這個規范的標準性使得COM技術適用于制造自動化及過程控制等許多工業領域。OPC應用程序基于OLE/COM機制來作為通訊標準，OLE/COM機制采用的是客戶端/服務器模式，具有代碼可重用、語言無相關、容易集成等優勢。

OPC標準接口[3]位于OPC Server和應用程序兩者之間，OPC規范中提供兩套標準接口：Custom標準接口和OLE自動化標準接口。OLE自動化標準接口是基于OLE自動化技術而進行調用的，在系統的設計中常被廣泛采用。OLE自動化標準接口定義三層接口[3]，依次以從屬關系呈現：OPC Server、OPC Group、 OPC Item。

2.1 力控組態軟件中的OPC技術

力控組態軟件實時數據庫支持OPC標準，當力控數據庫作為OPC客戶端與OPC服務器通訊時，把OPC服務器程序當作一個I/O連接設備，力控數據庫中的點參數通過I/O數據連接方式與之進行數據交換，當力控控實時數據庫作為OPC服務器時，服務器名為：PCAuto.OPCServer。

2.2 TwinCat軟PLC中的OPC技術

TwinCat軟PLC的OPC服務器提供標準化接口，方便任何支持OPC通信協議的應用軟件與軟PLC進行連接。軟PLC的OPC服務器提供數據訪問（DA）、報警和事件（AE）以及XML-DA三種規范，其中數據訪問（DA）規范是基于微軟的COM技術來為客戶端提供數據的[4]，當TwinCat PLC作為OPC服務器，OPC客戶端采用數據訪問（DA）規范來訪問TwinCat OPC服務器。

3 力控組態軟件與TwinCat軟PLC的通訊實現

北京三維力控科技有限公司和德國倍福公司技術上相互支持，三維力控組態軟件中集成了倍福以太網接口控制器的通信驅動程序，在三維力控組態軟件中安裝通信驅動程序后，力控組態軟件與Beckhoff TwinCat軟PLC的數據通訊通過接口簡單設置可實現無縫連接，具體設置步驟如下[5]。

（1）在力控I/O設備樹形菜單中先找到PLC，再在PLC隱藏列表中查找BECKHOFF

（德國倍福）。

（2）從BECKHOFF PLC中選用BC系列，在設備配置框里設置設備名稱、更新周期、超時時間、通信方式。

（3）設置冗余主機的AMSNetID和PORT。

同一個網絡中AMSNetID具有唯一性，所設的AMSNetID須與BECKHOFF TwinCat中Properties 所分配的 AMSNet 一致，這樣力控組態軟件數據庫的點才可以通過該標識訪問到OPC Sever。

（4）在力控中對參與數據交換的點進行I/O數據連接，先選擇連接I/O設備名稱，增加連接項，再設置參數類型、數據類型、地址偏移和位偏移。

通過以上設置即可將力控數據庫中的點參數和TwinCat PLC的變量鏈接起來，實現力控組態軟件和TwinCat PLC之間的數據通信。

4 結語

通過實驗分析，利用OPC技術來實現力控組態軟件和倍福TwinCat軟PLC的數據交互，通訊及時可靠，設置簡便，大批量數據快速完成交換，上、下位機系統之間的數據實時傳輸問題得到很好解決，達到對象模型和控制器分離構建后集成運行的目的，對后續電梯、交通燈等典型邏輯控制系統的仿真研究有一定的指導作用。

參考文獻