探讨OPC技术的PC与西门子PLC的实时通讯.doc

1、探讨 OPC 技术的 PC 与西门子 PLC 的实时通讯摘 要随着我国科学技术水平的不断进步，工业在这一时期得到了长足的发展。这一行业发展现状是与 OPC 工业标准的确立分不开的，文章阐述了 OPC 技术在 PC 系统上的连接方式，详细的分析了其进行通讯过程的原理。这一内容的指出明确了搭建 OPC 技术中的 PC 机与西门子PLC 系统通信架构的方式。在此过程中，Simatic NET 应用软件实现了OPC 客户端与 OPC 服务器的实时连接。 关键词OPC 技术的 PC 西门子 PLC 控制系统 连接通讯 中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）47-

2、0293-01 伴随着工业发展不断先前推进，这就使科学技术人员面对着大量的信息数据处理和长距离实时通讯的问题。西门子 PLC 由于其具有功能性强以及易操作性的特点，被广泛的应用于我国各类工业领域的建设过程中。本文对西门子 PLC 技术的应用现状进行分析，旨在使相关行业建设者更加清晰 PLC 当前的使用情况。 一、OPC 技术的 PC OPC（OLE for Process Control） ，是一种用于过程控制的工业标准，它可以解决各种信息设备驱动程序的通信和应用软件的通信。对于不同制造商提供的服务程序和驱动程序，具体的解决方式是将这两种程序结合在一起。这就解决了以往要想及时存取现场设备的数据

3、信息，必须对每一个应用软件开发商进行编写接口函数的技术难题。随着科学技术的不断进步现场设备的型号种类繁多，与之对应的产品也跟着不断更新升级，这就为设备用户和软件开发人员带来了庞大的工作量。OPC 工业标准在这一时期应运而生。OPC 工业标准是以微软公司的 OLE 技术为研发基础的，而在 OPC 技术中所使用的技术是 OLE 2 技术。OLE 技术标准成功的连接起多台计算机，使之可以在相互之间交换图案、文档等信息数据。可以说 OPC 工业标准的研发使用，为连接现场不同设备以及建立企业信息系统的复杂程序提供了一个工作效率高、可靠性强以及交互操作性好的进行方案。 此外，这一技术还定义了在 Micro

4、soft 操作系统中 PC 之间过程信息数据的交换形式。而且 OPC 技术还形成一个系统，这一系统是由 OPC 客户端以及 OPC 服务器组成的。这就使得 0PC 客户端与 OPC 服务器之间的连接互换是通过标准 COM 来进行实现的。具体的连接方式如图 1 所示。 二、西门子 PLC 现阶段，德国西门子公司的 PLC 产品在我国的工业领域应用的范围相当广泛，如化工、冶金以及印刷等都有其身影。西门子 PLC 之所以在我国应用范围之广是由于其具有体积小、使用便利、速度快以及标准化的特点。除此之外，西门子 PLC 还具有计算机网络通信能力以及功能性更强的应用效果。西门子 PLC 这一可编程控制器不

5、需要大量的元件来为运行提供支撑，这就使得这种设备内部的连线得到减少。与此同时，连线减少使得系统设备在维修的过程中降低了维修的难度缩短了停工的时间，这就为企业节约了一定的经济成本。西门子 PLC 还具有断电保护功能，当控制器发生故障时系统会自动断电来对信息数据进行保护。西门子 PLC 是为工业生产而开发出的过程控制系统，这就意味着它需要具有更简单、易操作的编程控制语言和更质量过关的设备硬件。西门子 PLC正是如此，采用了极为精简的编程控制语言，这就在很大程度上降低了进行编程的出错率。 西门子 PLC 具体的编程操作内容是将程序输入系统中，可编程控制器将输入的信息直接在屏幕上显示出来，这可以实现对

6、输入的程序进行检查和完善。此外，西门子 PLC 系统中有多种程序语言可以使用，而且这些语言与电气原理和梯形图较为相似。这就使得实际的操作人员更容易理解程序内容，进而对设备的应用进行熟练的掌握。 三、OPC 技术的 PC 与西门子 PLC 的实时通讯 西门子 PLC 系统的 S7 系列具有设备体积小、运行速度快以及操作标准化的特点，笔者根据这一系统中的 S7-300 以及 IFIX 软件为例来阐述OPC 技术的 PC 与西门子 PLC 的实时通讯方式。 1.通信架构 OPC 技术中 PC 机与西门子 PLC 之间的通信是依靠西门子 S7-300 设备中的 Simatic NET 的配置元件来实现

7、的，这就使得两者之间的通信是在PC 机中的两个虚拟站里完成的。首先，将其中一个 PC 机虚拟站配置成OPC 技术的服务器，并使 OPC 工业标准的函数接口和 PLC 系统进行通信。IFIX 软件在其过程中发挥的作用是实现 OPC 客户端与 OPC 服务器之间的有效连接。其中西门子 S7-300PLC 系统设备的软硬件配置是由一台 PC 机、通信模块以及 DP 通信电缆等组成连接线的。 2.OPC 技术与西门子 PLC 系统的通讯组态 Simatic NET 配置元件是西门子 S7-300PLC 设备中负责控制系统层面上的多元通信系统。这一通讯系统的运行是在 OPC 工业技术标准的支持下而实现的

8、，这就使得 Simatic NET 支持多种通信系统的协议。当Simatic NET 配置元件安装完毕后，就可以在 PC 机的桌面上显示出所应用软件的图标。点进去选择 1 号插槽选择添加就可以在窗口中成功添加组件。然后，选择 3 号插槽来添加 CP5613，这样就可以通过这一软件内容来分配数据参数。例如，波特率、设备地址等。此外，还可以将CP5613 PROFIBUS 设备的地址设置为 2，而波特率设置为 1.5M。这些步骤都操作完毕后即完成了 CP5613 通讯组件的添加。需要注意的是在分配CP5613 PROFIBUS 参数时，也可以将其设置为 DP。当 CP5613 PROFIBUS作为

9、 DP 的主站时，BUS profile 则应也随之设置为 DP。最后，选定 PC虚拟站的站名，可命名为 Profibus OPC。设置完成后点击确认，这一过程就是 PC 站硬件组态的运行全过程。 结束语 OPC 技术的 PC 与西门子 PLC 的实时通讯是将两个系统所具备的优势集中到一起，目的是提高其现阶段的系统设备使用效率。笔者以西门子PLCS7 系列中的 S7-300 与 PC 机进行实时通讯的过程来阐述在连接过程中需要注意的问题。 参考文献 1 石灵丹，华斌，朱歆州，吴明.基于 OPC 技术的 PC 与西门子 PLC的实时通讯J.船电技术，2011，01：9-12. 2 栾极，吴俊，马太，王飞，叶羽君，戴毓.基于 OPC 技术的 PC机与西门子 PLC 的通信J.自动化技术与应用，2015，08：62-65.