Wincc中通過GES OPC Serve與GE9030實現數據采集

唐興貴 趙樹權

摘 要：介紹了OPC應用的工業控制領域，OPC采用客戶機、服務器體系結構，是目前工業控制中廣泛采用的一項技術。OPC接口憑借其開放性、可靠性，已經成為一種國際標準。各個自動化廠商產品可以通過OPC接口實現無縫連接。本文主要闡述了Wincc組態軟件的OPC連接功能，具體介紹了Wincc作為OPC客戶端，如何通過GES OPC Serve讀取GE 9030 PLC的變量，并給出具體實施方案。

關鍵詞：OPC；Wincc；GES OPC Serve

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.120

1 應用背景

二煉鋼鑄機控制系統由GE9030 PLC、上位機組成。連鑄機參數監控及控制畫面作為生產組織的其中一個重要組成部分，采用GES OPC Server 作為服務器驅動讀取PLC 過程數據。

2 使用中存在的問題及影響

（1）存在的問題：現場環境存在高溫、粉塵等，影響使用壽命、維護工作量；兩臺鑄機使用一套上位機，上位機處于24小時運行狀態，數據交互頻繁，HMI更新及操作不靈活；OPC對PLC數據的重復讀取，主PLC通訊不暢，出現網絡故障；數據大量交互，造成PLC以太網模塊端口“堵塞”。出現以上問題時，HMI顯示為：生產停止數據更新，具體表現為HMI畫面數據停止于某一時刻；CPU模塊和以太網模塊狀態燈表現正常，交換機檢查確認正常，Wincc界面輸入輸出窗口顯示為灰色。

（2）HMI界面數據更新停止的情況下，輕則的安排大量的操作人員負責監視現場設備，加大了現場操作人員的工作量；嚴重時則導致整個連鑄生產停止，造成生產過程的中斷，家中成本控制。

3 對存在的問題的分析處理

針對時常出現的此類故障現象分析：主要由于二冷水的改造過程中，未更新CPU模塊，但是增加了大量的模擬量控制點位及配水程序；HMI界面對數據的請求增加。上位機老舊，且是多次維修處理后使用，綜合以上情況，決定更換適應復雜環境的工控機。在現有PLC模塊和工控機系統的基礎上，使用新版本的OPC來做Wincc和PLC之間的通訊連接。

4 GES OPC Server

GES OPC Server 為GE SRTP 設備（90-30，RX3i，RX7i）提供開放式連接，可以同時連接多個對象。GES OPC Server具有如下特性：優化數據讀寫；支持GE 所有常用地址格式；符號變量在線瀏覽。

5 OPC

OPC，是一種利用微軟的COM/DCOM技術來達成自動化控制的協定。是指一個標準的、與制造商無關的軟件接口，在這個接口上，基于PC 的軟件組件能交換數據、圖片。它是基于微軟OLE （現在的Active X）、COM（部件對象模型）和DCOM（分布式部件對象模型）技術。OPC 接口憑借其開放性、可靠性，已經成為一種國際標準，廣泛用于各個自動化廠商。各個自動化廠商的產品可以通過OPC接口實現無縫連接。

服務器（Server）；組（Group）；項（Item）三類對象組成了OPC服務器。

6 GES OPC Server 作為OPC 服務器讀取GE 9030符號變量

GE PLC 系列（PACSystems RX7i除外）必須為每一個變量制定內存地址（如%R00001）。GES OPC Server 讀取GE PLC 變量的地址格式為：

Channel Device %<存儲類型><存儲單元><數據類型>，符號變量地址格式為：Channel .Device. AI _SysP。

配置方法：運行OPC Server，打開菜單Configure 進入組態界面；定義通道，選擇服務器配置（Server Configuration），新定義（Define New），在插入新項目（Insert New Object）中選中“GE TCP/IP Channel”，進入通道組態畫面。為通道定義一個名稱（ 如Lz3） ， 并且在Hostname 中輸入PLC 的IP 地址（100.100.100.22），Enabled 打上對勾，其余默認。

右鍵單擊新創建的通道，選擇“Define New”出現設備組態畫面。為設備輸入一個自定義名稱（如Plc），勾選“Enabled”，保存設置。

做完配置后，符號變量AI在Wincc 數據庫中讀取的地址就為：Lz3.Plc.%R[real]，如果讀取的地址為%R00001的變量，相應的變量地址為：Lz.Plc.%R1 or Lz3.Plc.%R1[INT]。根據需要改變Channel（通道）和Device（設備）名稱，修改后OPC Sever 將以新的名稱讀取變量。

7 Wincc 作為OPC 客戶端

西門子公司的WinCC是Windows Control Conter的簡稱，主要用于對生成過程進行監控。 集成了SCADA系統、組態功能、VBA＼VB＼C腳本語言和OPC等非特定控制器通訊通道，提供了Windows操作系統環境下使用各種通用軟件的功能。具有全集成自動化產品的技術先進和無縫集成的特點。基于Wincc的整體開放性，利用Wincc軟件建立友好的人機界面，作為客戶端采集GE 9030PLC的數據。

對客戶端的定義名稱為GEFanuc.GES.OPCServer_1的服務器，完成后GE OPC server會伴隨Wincc的啟動。Wincc與GE OPC Server配置完成且通道連接正常后進行變量定義，定義的變量格式：lz3.plc.%Q21。全部變量添加完成并保存，激活HMI畫面即可正常使Wincc與GE 9030 PLC正常通訊。

8 結 語

通過GES OPC Server，Wincc 可以直接訪問編程軟件中由設計人員自己定義的變量，在Wincc中通過訪問寄存器地址來實現變量的讀寫，重新配置的GES OPC Server與Wincc通訊，HMI畫面對PLC變量讀取更加準確、控制更加可靠。通過3#、4#連鑄機的實際運用直接體現了GES OPC Server 的靈活性、高效性，而且GE 9030 系列PLC 的優越性也得到了充分體現。

參考文獻：

[1]GE SRTP OPC Server Manual[S].2008（08）.

[2]GE_PLC 編程軟件快速入門Version 4.00[S].GFK-1918D_cn，2013（12）.

[3]WinCC中文手冊-OPC服務器[S].2005