OPC技術在PLC虛擬仿真實驗軟件中的運用

孫燕生　宮達峰　曹建偉

【摘? 要】PLC作為一種新型的可以被操控的程序編輯處理系統，應用OPC技術的服務軟件和客戶端就可以實現PLC和仿真實驗軟件的通信交互?；诖?，本文首先以三菱全仿真系統為例，介紹了其重要組成部分，其次對OPC技術的系統作了相關分析，并從不同方面介紹了其通信設計特點;最后有針對性的提出了OPC技術在仿真實驗軟件中的應用，希望能夠給同行帶來一定的幫助。

【關鍵詞】OPC技術;PLC;虛擬仿真實驗;運用

引言

在科學技術水平不斷發展的的大時代背景下，工業生產推動著我國國民經濟的進步，尤其是PLC更是以其操作簡單、穩定性強以及效果明顯等諸多優勢被逐漸推廣和使用。在具體的虛擬仿真實驗中，機電一體化、工業一體化成為了社會廣泛關注的熱點話題，工業企業的研究者結合先進的自動化處理技術逐步改變著各種產品和硬件設備之間的矛盾，在應用全真虛擬技術的同時，提高了數據連接、傳遞及管理的層次，進而確保不同軟件之間的通信和管理，也促使了OPC技術更加靈活的掌握各類計算機軟件之間的性能。

1.PLC全虛擬仿真技術的構成

本文所介紹的全虛擬仿真系統主要由三菱的系統編程軟件GX Developer等仿真軟件組成，通過系統軟件接口的通信管理，充分運用三菱OPC軟件，添加了MCGS等組態軟件元素，從而對整個系統內部的程序和接口進行合理分配和有效的通信連接，組成一個相對完整的PLC全虛擬仿真系統。

1.1三菱OPC系統軟件MX OPC server與OPC技術簡述

為了確保在工業生產過程中，各類系統軟件的使用效果與軟件內部監控區域實現快速、準確的連接，軟件開發研究者就應有效的確保不同部件所產生的問題，在不同應用軟件相互交換的同時，OPC技術可以很好的控制和完善數據通信內部的穩定性和通用性，工業生產人員在合理的結合相關接口服務器后，即運用MX OPC server服務器軟件就可以快速的達到PLC組態的軟件接口和三菱OPC系統軟件的完美融合，進而達到預設的通信目的和虛擬實驗效果。

1.2三菱編程軟件GX Developer概述

GP-PW編程軟件和模擬仿真軟件兩個重要的部分共同構建了三菱PLC的編程系統。通常情況下，體驗用戶和使用者需要下載GX_Simulator等軟件部分來達到模擬的仿真功能，在與GX Developer軟件程序連接的過程中，利用語言程序編輯、梯形圖和SFC等編程功能來達到PLC的編程流程和調試功能。

1.3組態軟件MCGS概述

常規的組態軟件一般包括德國的西門子公司所研發DE WinCC軟件、美國的Wonderware公司設計出來的Touch軟件以及北京亞控科技發展有限公司和北京昆侖通泰公司的MCGS軟件。通常情況下，嵌入式、通用版和網絡版是三種主要的版本模式。其中，通用模式下的MCGS可以使得相關操作界面一目了然，操作方便，在合理調控相關儀表設備、PLC、智能系統化操作模塊以及變頻器的同時，使得軟件程序內部的通信接口可以互相串聯，較快的實現不同版本的監控操作。

2.OPC技術的系統介紹

2.1OPC的主要接口和研究對象

Server對象、Item對象以及Group對象是OPC三個重要的接口功能模式。具體來說，Group對象包含Server對象，而Group對象的通信接口管理也被Server對象實時控制和掌握著，與此同時，Group對象包含Item對象，并實時的為Item對象提供相應的通信接口管理方法，也就是說，Group對象具有通信接口管理和與客戶端連接的雙重能力。

2.2OPC服務器和客戶程序的技術交互介紹

VC語言環境模式下提供的OPC Setver中，PLC的訪問數據是通過PV Access軟件程序操控的，首先進行數據的初始化處理，在獲取COM庫的同時，結合PC Access服務器的CLSD等數據，再通過CoCreateInterface（）等操控方法實現和系統服務器的融合，來進一步收集Iunknown等接口指針的通信數據信息，并通過CoCreateInterface（）等操控方法來得到不同的OPC接口指針;其次，通過AddGroup（）和RemoveGroup（）等操控方法有效對的達到IOPCServer接口連接的目的，進而最后達到對OPC Group操控的目的，與此同時，結合IOPCSyncIO接口連接的Read（）和Write（）方法來進行讀寫操控的流程;最后在系統軟件程序終止之前，通過Release（）等接口方法來清理和釋放軟件程序垃圾和多余內存。

2.3西門子OPC服務器PC? Access

西門子PLC的組成離不開PC? Access的輔助支持，其內部主要包含相應的OPC測試Client終端，在快速添加EXCEL客戶端的同時，和對應的電子表格進行數據對比和操控，同時，還可以為各類軟件程序提供不同的OPC? Clien端的通信接口，在和PC Access有效連接后，實現真正的PC通信口連接。

3.OPC通信設計

3.1客戶端組成模塊和主要的功能概述

服務器連接模塊、項狀態顯示模塊以及項添加模塊是客戶端三個重要的組成部分。其中，檢測OPC數據接口的運行情況和具體信息是數據客戶端主要存在的作用，當這一軟件程序相繼啟動時可以系統的檢測機組和所有組成部分的數據運行情況，并利用一定的法方式來傳遞到相應的服務器模塊中，例如可以通過功能菜單就可以對其進行操控命令，在選擇OPC服務器的連接信息中出現列表框后，結合彈出的菜單就可以獲取OPC的運行狀態和參數信息。

3.2服務器連接模塊功能介紹

首先，在主機連接的OPC服務器進行有效連接是服務器添加模塊的主要功能，當進行鼠標右鍵操作后，進行服務器選擇或者中斷操作;其次，還可以采用相關方式來查看機組的狀態信息和OPC運行狀態，客戶端從注冊表中搜索到一個S7-200的OPC服務器。

4.OPC技術在仿真實驗軟件中的運用實例

以三層電梯控制系統來具體的說明OPC技術在虛擬仿真實驗中和PLC數據交互的全過程。首先，操作人員在STEP7中編輯好一個電梯控制梯形結構圖，在下載到西門子S7-200PLC中后，將相關開關調節到RUN模式后，根據部分輸入/輸出點分配進行相關操作;其次，打開PC Access服務器，在添加相關數據項的同時，對PLC的中間寄存器進行操控讀寫。經過大量的實踐證明，OPC通信方式的穩定性較高，可以對不同仿真實驗和具體的軟件操作進行綜合通信連接，值得廣泛推廣和應用。

結束語：

總而言之，OPC技術在工業領域的發展是突飛猛進的，系統研究人員應充分學習國內外先進的處理技術，在合理運用其技術優勢和主要特點的同時，對不同程序的軟件系統進行綜合開發和分析，妥善處理各類仿真實驗系統的矛盾，在具體問題具體分析的同時，逐步提升OPC技術的相關性能，促進工業行業的可持續發展^[4]。

參考文獻：

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