將PLC作為控制系統的核心,以工業以太網為通訊基礎,利用VisualBasic開發軟件,結合各自的特點,實現自動化生產線相關數據的反饋。方法一不利用OPC技術,自定義通訊協議;方法二利用OPC技術實現通訊,無需自定義通訊協議,根據現有資源筆者選擇了后者。

1工業以太網及OPC技術簡介

OPC是為了解決應用軟件和各種設備驅動程序的通訊而制定的一項工業技術規范和標準。它采用客戶／服務器體系,基于Microsoft的OLE／COM和DCOM(DistributedComponentObjectMode1)技術,為硬件廠商和軟件開發者提供了一套標準接口。OPC規范了接口函數,不管現場設備以何種形式存在,客戶都以統一的方式去訪問。當OPC服務器向上層應用程序提供標準接口時,使上層的應用程序能夠獲取到OPC服務器中的數據,從而向上實現互聯。

2基于工業以太網的OPC應用實例

安徽江淮汽車乘用車二廠沖焊分廠,車間自動化程度較高,目前擁有的五條自動化焊接線均采用西門子CPU317—2DP型號的CPU來進行運行控制,通過專用通訊模塊CP343—1以工業以太網的方式進行連接組網,該模塊也支持通用TCP/IP協議,因此能夠將其接入公司內部網絡系統,以現有的硬件網絡為基礎,組網是基于公司內網,自動化生產線自身又配置成一個局域網,從而實現遠程的訪問,通過高級語言VISUALBASIC采集訪問數據,以目視化的形式展現出來,這就是整個系統的網絡結構。需要指出的是控制系統數據是不能被VISUALBASIC直接訪問的,因此要實現控制系統的數據通過工業以太網為介質被生產管理者訪問,就必須通過第三方應用程序來實現通訊。OPC作為訪問工業控制站數據的一種通用方式,應用于這種場合非常適當,通過配置就可以實現西門子程控器和上位機應用程序VISUALBASIC之間的通訊。

系統的軟件配置如下。軟件配置:(1)SIMATICStep7V5．4。(2)SIMATICNETPCSOFTWAREV6．2SP1。(3)VisualBasic6.0。其中SIMATICStep7和SIMATICNETPCSOFTWAREV6．2SPI用于對西門子PLC進行編程并組態OPCServer;VisualBasic6.0用于PC機監控系統程序的編寫。系統的硬件配置如下。硬件配置:(1)PC機。(2)SiemensPLC．300;(CPU．3172DP)。(3)以太網通訊模塊(CP343-1);(4)數字輸入／輸出模塊。(5)存儲卡。(6)普通自適應以太網卡。(7)網線。(8)多口交換機。

PC機與PLC通訊硬件配置方法[3]主要包括:西門子S7通訊及網絡的配置方法、OPC服務器配置方法、VisualBasic軟件設置及程序編寫,具體如下所述。

(1)西門子S7通訊及網絡的具體配置方法。步驟1:將現場五個CPU程序項目F501,F601,F602,F801,F802集成到一起形成一個程序項目OPC_SERVER,統一分配參數和地址。步驟2:在集成項目插入SIMATICPCSTATION命名為OPC_server,對PCSTA-TION進行組態配置,1#槽插入OPC服務器,3#槽插入IE通訊模塊。編譯完成后進行網絡組態配置。步驟3:先配置IE通訊模塊屬性,IP地址設置同一網段,然后加入工業以太網絡(深綠色線)。步驟4:右擊OPC服務器,選擇”InsertNewConnection”項分別插入五條連接,設置時與五個CPU的通訊模塊IP地址相對應,最后需要對整個網絡進行再編譯。

(2)3OPC服務器配置方法。打開圖標“StationConfigurator”進入配置窗口。在第一槽加入“OPCserver”服務器。在第三槽加入“IEGeneral”,并進行網絡地址的配置。配置S7與OPC服務器通訊接口,打開“CONFIGURATIONCONSOLE”窗口,在“ACCESSPOINTS”窗口中選擇“PCinternel”。打開之前在項目“OPC_server”中配置網絡組態,編譯后下載,即完成OPC基本配置。用網絡指令“PING“測試各個網絡是否連通。

3VisualBasic軟件的設置及程序編寫

利用VisualBasic開發OPC應用程序時,應加載OPC自動化接口的OPC包裝DLL。在VisualBasic6.0中編程過程[2]如下:啟動Vi-sualBasic,新建一個[標準EXE]的工程。菜單選擇[工程(P)]-[引用(N)],選擇控件[OPCAutomation2.0]。在編輯程序中使用以下語句來進行OPC服務器的連接。連接成功后就可以進行數據的讀寫操作,接下來再進行一定的邏輯編寫、畫面制作及變量的連接等。最后就可以實現PC上位機通過OPC服務及VB可視化軟件對西門子程控系統的數據進行采集,達到生產線狀態信息的反饋,各線故障提示,停線日志記錄等功能,圖3表示的為主畫面及其中一條自動化生產線的生產狀態目視化界面。

4結語

安徽江淮汽車乘用車焊裝就是充分利用OPC的功能,通過CP343-1通訊模塊,以工業以太網的方式實現Siemenss7—300系列的多個PLC與VisualBasic之間的通訊。該系統采用OPC通訊方式與原有控制系統實現異構系統的數據共享和交換;通過OPC讀取控制柜中PLC采集的數據,在VB編寫的軟件中進行目視化輸出,供現場管理人員瀏覽,以了解生產現場的設備運行信息;同時由以上組態形成的局域網絡可以實現各個PLC的遠程在線監控,也從很大程度上方便現場各生產線故障的及時分析和排查。