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10 第10章 组态王与OPC设备的通信.pptx

页数:33页文件大小:2.31 MB来源: 工控组态软件及应用ppt课件

本课件讲解组态王与 OPC 设备的通信:先说明 OPC 规范在硬件供应商与软件开发商之间建立的统一规则及其五种规范类型、工作原理与两套接口方案,再演示组态王作为 OPC 客户端连接 ZOPC_Server 的配置步骤,以及组态王作为 OPC 服务器与 WinCC 通信的关联方法,最后给出网络 OPC 的 DCOM 配置过程。

第十章组态王与OPC设备通信教学目标页,列出掌握OPC连接与网络OPC配置等要求
OPC出现以前的传统监控系统结构图,展示各应用与硬件驱动直接相连的方式
OPC提出后的系统结构图,展示采用CLIENT/SERVER模式统一访问的架构
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第1页:第10章教学目标

第10章 组态王与 OPC 设备的通信。【本章教学目标与要求】

  • 了解 OPC 相关知识;
  • 掌握组态王与 OPC 的连接及使用;
  • 掌握组态王作为 OPC 客户端和服务器的设置方法;
  • 掌握网络 OPC 的配置过程。

第2页:OPC出现以前的传统监控系统

在 OPC 出现以前,传统的监控系统采用如图所示的方式:每个应用程序都要针对不同的硬件设备开发专用的驱动程序,连接关系复杂、重复开发量大。

第3页:OPC提出以后的系统结构

OPC 提出以后,这个问题得到了解决。OPC 提出了一套统一的规范,采用典型的 CLIENT/SERVER 模式:硬件只需提供 OPC 服务器,应用程序作为客户端通过统一接口访问数据。

第4页:OPC 规范

10.1 OPC 的基本结构。

1、OPC 规范:OPC 规范包括 OPC 服务器和 OPC 客户两个部分,在硬件供应商和软件开发商之间建立了一套完整的“规则”。只要遵循这套规则,数据交互对两者来说都是透明的:硬件供应商无需考虑应用程序的多种需求和传输协议,软件开发商也无需了解硬件的实质和操作过程。

第5页:OPC 规范的种类

OPC 规范有以下几种:

  • OPC Data Access:最早的 OPC 规范,主要用于从控制设备获取数据提供给其他的 OPC 客户端。
  • OPC Alarms & Events:不同于 Data Access 规范提供的连续数据访问,它提供了必要时的报警和事件通知能力。
  • OPC Batch:支持用于批处理的专门需求的 OPC 基本原理。
  • OPC Data exchange:提供了通过以太网总线通讯实现服务器到服务器的数据交换能力。
  • OPC Historical Data Access:提供了访问历史数据的能力。

第6页:OPC 工作原理

2、OPC 工作原理:OPC 规范以 OLE/DCOM 为技术基础,而 OLE/DCOM 支持 TCP/IP 等网络协议,因此可以将各个子系统从物理上分开,分布于网络的不同节点上。OPC 基金会采用一套标准的 OLE/COM 接口制定了 OPC 标准,它由两部分组成:一部分是 OPC 服务器,它与数据源连接,数据源可以是智能仪表、PLC 等控制设备,OPC 服务器把从现场硬件设备采集到的数据通过自己的接口提供给相关的用户;另一部分是 OPC 客户端,它通过 OPC 接口与 OPC 服务器相连从而得到服务器提供的各种信息。OPC 是数据源与客户端进行连接的接口标准,它的本质是在现场设备和应用软件之间进行数据传输。

第7页:OPC 接口

3、OPC 接口:OPC 规范提供了两套接口方案,即定制接口和自动化接口。定制接口效率高,通过该接口客户能够发挥 OPC 服务器的最佳性能,采用 C++ 语言的客户一般采用定制接口方案;自动化接口使解释性语言和宏语言访问 OPC 服务器成为可能,是为基于脚本编程语言而定义的标准接口,可以使用 VisualBasic、Delphi、PowerBuilder 等编程语言开发 OPC 服务器的客户应用。

第8页:OPC 接口的实现

虽然 OPC 规范规定了相应的通信接口标准,不管现场设备以何种形式存在,客户都以统一的方式去访问,易于实现与其它系统的对接,但是对于如何来实现这些接口的方法并没有给出。所以在开发 OPC 服务器时,开发人员还需根据不同的硬件设备的特点来实现各个接口的成员函数。

第9页:组态王OPC通信的说明

4、组态王 OPC 通信的说明:组态王充分利用了 OPC 服务器的强大性能,提供方便高效的数据访问能力。在组态王中可以同时挂接任意多个 OPC 服务器,每个 OPC 服务器都被作为一个外部设备,可以定义、增加或删除它,如同一个 PLC 或仪表设备一样。组态王本身也可以充当 OPC 服务器,向其他符合 OPC 规范的厂商的控制系统提供数据,组态王作为 OPC 服务器的名称为“KingView.View.1”。

第10页:10.2 组态王OPC通讯实例

10.2 组态王 OPC 通讯实例。组态王在原有的 OPC 客户端的基础上添加了 OPC 服务器的功能,实现了组态王对 OPC 的服务器和客户端的统一。通过组态王 OPC 服务器功能,用户可以更方便地实现其他支持 OPC 客户的应用程序与组态王之间的数据通讯和调用。

第11页:OPC 以变量为单位的通讯

OPC 之间的通讯是以变量为单位的:在 OPC 服务器上定义相关的变量并与要采集的硬件进行连接,生成唯一表示此变量的 ID 标识。此变量中保存着变量的数值与相关信息,外部程序能够访问的就是此变量的所有信息,即 OPC 服务器与外部的数据传输是通过变量进行对应的。

第12页:在OPC服务器中定义数据项

1、组态王作为 OPC 客户端。(1)在 OPC 服务器中定义数据项:ZOPC_Server 支持操作所有的 ZLGCAN 系列接口卡、iCAN 系列功能模块和 ZLGDeviceNet 系列板卡及 Modbus 模块。只要在 PC 机上插上这些板卡中的任何一种或几种,再运行本服务器软件并进行相关配置,就可以使用任何一种支持 OPC 协议的客户端软件(比如组态王 KingView、MCGS、WinCC、INTOUCH 等)来连接到此服务器,通过此服务器跟 CAN 网络、iCAN 网络或 DeviceNet 网络、Modbus 网络进行数据传输。

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第14页:设置 ZOPC 服务器

设置 ZOPC 服务器的操作包括:

  • 添加主设备
  • 添加从设备
  • 模块上线

第15页:建立和删除OPC设备

(2)建立和删除 OPC 设备:组态王中支持多 OPC 服务器。在使用 OPC 服务器之前,需要先在组态王中建立 OPC 服务器设备。在组态王工程浏览器的“设备”项目中选中“OPC 服务器”,工程浏览器的右侧内容区显示当前工程中定义的 OPC 设备和“新建 OPC”图标。

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第18页:OPC服务器与数据词典的连接

(3)OPC 服务器与组态王数据词典的连接:OPC 服务器与组态王数据词典的连接如同 PLC 或板卡等外围设备与组态王数据词典的连接一样。在组态王工程浏览器中选中数据词典,在工程浏览器右侧双击新建图标,选择 I/O 类型变量,在连接设备处选择 OPC 服务器。

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第20页:组态王作为OPC服务器与WinCC通信

2、组态王作为 OPC 服务器与 WINCC 通信:组态王作为服务器,其所有变量都可以被外部的客户端进行访问,访问的对象是变量或变量的域。而且对于可读写变量的可修改的域,用户可以通过对组态王 OPC 服务器的访问得到相应的数值并能够修改相应的数值。

第21页:新建组态王与WinCC工程

(1)新建组态王工程:启动组态王的运行系统,组态王的 OPC 服务器是指组态王的运行系统。

(2)新建 WinCC 工程:在 WinCC 项目管理器浏览窗口中右键单击“图形编辑器”,选择“新建画面”,在画面上放置一个 I/O 域,从“智能对象”对象选项板中选择“I/O 域”对象。

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第24页:I/O域与组态王变量关联

在管理器中选择 OPC 项,找到组态王 OPC 服务器的名称“KingView.View.1”,把 I/O 域与组态王中的变量“PID_PV_Value”关联起来,单击“确定”按钮关闭对话框并保存画面。单击图形编辑器中的“运行(激活)”按钮激活 WinCC 项目。

在 King View 服务器和 WinCC 客户端的画面中显示组态变量的数值,King View 服务器的液位发生变化时,随后 WinCC 客户端的 I/O 域将显示变化的值。

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第26页:组态王网络OPC通讯实例

3、组态王网络 OPC 通讯实例:组态王支持网络 OPC 功能,组态王与组态王之间可以通过网络以 OPC 方式进行通讯,同样其他 OPC client/OPC server 也可以通过网络与组态王之间以 OPC 方式进行通讯。在使用网络 OPC 模式前,需要使用 DCOM 配置工具对系统进行配置。

第27页:客户端和服务器初始配置

(1)客户端和服务器初始配置:

  1. 关闭计算机 Windows 防火墙。
  2. 所有的计算机设定相同的用户名和密码。
  3. 设置本地安全策略。

第28页:组态王服务器端的DCOM配置

(2)组态王服务器端的 DCOM 配置:King View 作为 OPC 服务器的配置过程为:在 King View 开发系统中首先建立 King View 为 OPC Server,King View 的 OPC 服务器名称为 KingView.View.1;然后对充当 OPC 服务器的上位机进行 DCOM 程序的配置。

第29页:打开组件服务

打开组件服务\计算机\我的电脑,进入 DCOM 配置界面进行相关设置。

第30页:COM 安全设置

点击“COM 安全”设置访问权限和启动权限。

第31页:设置允许访问权限

设置允许访问权限:在启动权限编辑界面中添加“Everyone”到“组或用户名称”,设置允许启动权限。

第32页:客户端通过OPC连接服务器

(3)组态王客户端通过 OPC 连接服务器:在工程浏览器中选择“OPC 服务器”,然后双击“新建”,弹出“查看 OPC 服务器”,在“网络节点名”中输入服务器的机器节点名,例如运行组态王的服务器为 test,则输入 \\test,点击“查找”后列表中会列出 test 机器上所有的 OPC 服务程序,选中 kingview.view.1,然后点“确认”,OPC 服务器就定义好了。

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