基于组态王OPC的数据采集的组态方案设计

２基于ＯＰＣ的Ｍａｔｌａｂ与组态王的数据通信
ＭａｔｈＷｏｒｋｓ公司推出的Ｍａｔｌａｂ ７．０以上版本中 集成了ＯＰＣ工具箱——Ｍａｔｌａｂ ０ＰＣ Ｔ００１ｂｏｘ［６。８］．它 是一个客户端软件．提供了一种服务器和客户端互访 的通用机制，应用于ＯＰＣ客户端数据访问，通过 ０ＰＣ工具箱不需了解ＯＰＣ服务器的内部配置和具 体操作，就能连接任何一个０ＰＣ数据访问服务器［９］， 可以方便地对连接的０ＰＣ服务器数据进行读写， 每个０ＰＣ数据访问服务器由唯一的ＩＤ号确定，每 台主机的服务器ＩＤ号是唯一的，由服务器所在机器 的主机名和ＩＤ号组成，使其在网络中能唯一地确 定身份。建立连接后的０ＰＣ客户端和ＯＰＣ服务器之
制，应用于０ＰＣ客户端数据访问，通过ＯＰＣ Ｔｏｏｌｂｏｘ可以连接任何一个ＯＰＣ数据访问服务器，方
便地对连接的０ＰＣ服务器的数据进行读写，每个０ＰＣ数据访问服务器由唯一的ＩＤ号来确定，每
个ＯＰＣ数据访问服务器。由０ＰＣ数据访问服务器所在机器的主机名和ＩＤ号组成其在网络中唯
一确定的身份。
关键词：ＯＰＣ；Ｍａｔｌａｂ；组态王；数据通信
％Ｍａｔｌａｂ读取组态王ＯＰＣ数据服务器数据程序
ｃｌｅａｒ
ｄａ＝ｏｐｃｄａ（‘１０ｃａｌｈｏｓｔ’，‘ＫｉｎｇＶｉｅｗ．Ｖｉｅｗ．１’）； ｃｏｎｎｅｃｔ（ｄａ）； ｇｒｐ＝ａｄｄｇｒｏｕｐ（ｄａ）； ｉｔｍｌ＝ａｄｄｉｔｅｍ（ｇｒｐ，‘水箱１液位值’）； ｉｔｍ２＝ａｄｄｉｔｅｍ（ｇｒｐ，‘水箱２液位值’）； ｓｅｔ（ｇｒｐ，‘ＵｐｄａｔｅＲａｔｅ’，０．５）； ｓｅｔ（ｇｒｐ，‘ＲｅｃｏｒｄｓＴｏＡｃｑｕｉｒｅ’，６０）； ｓｅｔ（ｇｒｐ，‘ＲｅｃｏｒｄｓＡｃｑｕｉｒｅｄＦｃｎＣｏｕｎｔ’，２）； ｓｅｔ（ｇ印，‘ＲｅｃｏｒｄｓＡｃｑｕｉｒｅｄＦｃｎ’，＠ｍｙｄｉｓｐｌａｙ）； ｓｔａｒｔ（ｇｒｐ） ｗａｉｔ（ｇｒｐ） ％显示子程序

基于组态王的数据采集与监视控制系统的设计摘要：工业控制系统已经广泛应用于国家能源领域和民生领域，随着信息技术和网络技术的发展以及“工业4.0”的发展，工业控制系统网络安全事件不断发生，其安全问题已经影响着生产安全、工业稳定以及国家的战略安全。

作为工业控制系统监控水平的上位机专用软件，监控设定软件( SupervisoryControl And Data Acquisition，SCADA )用于数据采集和过程控制，其可靠性和稳定性对工程控制系统的安全极为重要本文介绍的监控配置软件用于国产基于可信计算的加密机制的PLC (增加加密模块的硬件，分配专用的公钥和私钥，支持冗余)，跨平台、分布式C/S架构具备双机并网热备冗余机制，在国产计算机和Linux操作系统上运行，支持Windows操作系统，实现开发和运行环境的双重国产化，安全可控。

关键词：组态王；数据采集与监视；控制系统；设计引言组态王软件是一种通用的工业监控软件，集过程控制设计、现场操作和工厂资源管理为一体，将一个企业内各种生产系统、应用和信息交换集中在一起，实现优化管理。

生态王软件适应性强，在企业各级、工作控制环节可用于不同位置，大大提高了生产效率；利用组态王软件可以快速灵活地建立实时监控系统，及时分析现场大量数据，在降低原料成本的基础上实现生产过程的优化。

在教学中，利用组态王软件可以引导学生观察完整的生产制造控制过程，从而极大地调动学生的积极性和创造性。

1监控结构及功能设计目前市场上常用的配置软件有MCGS、组态王、WinCC等，其中WinCC可以集中多种自动化设备和控制软件，具有控制灵活、功能齐全等优点，可扩展性最高。

mgs是国内配置软件中较可靠的产品，具有现场数据采集、历史实时曲线输出、报告输出及视频显示等特点。

组态王经过9年的开发优化，具备实用、简单、可靠的优点。

目前，它已成为国内组态软件用户使用最多的软件，特别是在航空航天领域应用广泛。

1引言随着自动化系统在各行业的广泛应用，新研制开发的各种智能化设备越来越多。

由于目前没有一种统一的通讯协议标准，导致不同厂家开发的智能化设备采用的通讯协议也各不相同，甚至有些设备使用自己定义的通讯协议，给第三方集成商在使用这些设备时带来极大的不便。

通常有以下两种解决办法：①通过增加网关将非标的通讯协议转换为标准的通讯协议后再接入监控系统；②在监控系统中为非标设备编写专门的设备驱动程序，将非标设备变成监控系统可以识别的设备。

上述两种解决方案一个是要增加硬件，另一个需要开发工具包（SDK ）且开发周期较长，这两种方案都会增加成本支出。

针对以上两种方案的不足，现在许多通用组态软件提供了一种开放式的接口方案，即利用OPC 技术实现组态软件与外部设备的快速对接，使用户在开发接口程序时不必关注每种组态软件的数据结构，只需按照OPC 规范要求开发接口程序即可实现与不同组态软件的连接。

利用OPC 技术可以为非标设备开发出通用性较好的接口程序，从而避免了使用不同厂家的组态软件时的重复开发问题。

下面结合实际工作中的案例，介绍一种新的解决方案，可以快速、简便地实现非标设备的驱动与接入。

为了缩短开发周期使用组态王提供的OPC 接口函数库，在移植到其它组态软件时做必要的修改，但其基本思想和原理是相同的。

2系统简介该配电自动化系统要求将140多块电力多功能仪表的测量数据采集到中央控制室的后台监控计算机，实现集中监控、定时抄表、报表生成及打印和故障报警等功能。

后台监控系统由工控机、网络交换机和以太网转串口转换器组成；后台监控软件是以组态王6．52组态软件为平台开发的，通讯协议采用MODBUS－RTU 。

系统在调试过程中电力多功能仪表的调试较摘要：介绍了一种基于组态王提供的kingvewcliend．dll 动态链接库，利用OPC 技术实现非标设备与组态王的快速连接。

关键词：组态王；DELPHI ；OPC 接口中图分类号：TP273文献标识码：B利用OPC 技术为组态王增加设备驱动接口高峰（安徽鑫龙自动化有限公司，安徽芜湖241008）Adding equipment drive interface by using OPC technology for KingviewGAO Feng（Anhui Xinlong Automation Co．，Ltd．，Wuhu 241008，China ）Abstract ：A kind of kingvewcliend．dll dynamic link library based on Kingview is introduced．The rapid connection of non－standard devices and kingview can be realized by using OPC technology．Key words ：Kingview ；DELPHI ；OPC interface文章编号：1005—7277（2014）04—0058—042014年第36卷第4期第58页电气传动自动化ELECTRIC DRIVE AUTOMATION Vol．36，No．42014，36（4）：58～612014年第4期高峰利用OPC技术为组态王增加设备驱动接口为顺利，通讯和数据的采集都很正常；但其中有两块测量主变温度的仪表始终无法正常通讯，经与仪表厂家联系后发现这两块仪表的通讯协议不是标准的MODBUS－RTU，而是采用的自定协议，无法直接接入组态王软件中。

如 图 １ 示。 所
随着计算机技术 、 通信技 术和控 制技 术 的发展 ， 工业 控制 系统 的规模越来越 大 ， 要面临 的问题也 越来 越多 ， 控制 系统 的
网络结构越来越分 散化 ， 系统 复杂度越 来越 高 ， 内部传输 速度
和可靠性要求越来越严格。 组态王作为一款全 中文的工控组态软件 ， 具有高 度的实用 性， 组态灵 活 ， 可生成 复杂 、 友好 的交互式 图形 界面 ， 而且 提供 了各种现场设备的驱动软件 ， 使得上位机 与现场控制 系统之 间 的连接变得简单。并且 ， 组态王充分利用了 Ｏ Ｃ服务器的强大 Ｐ
２１ ０ ０年
仪 表 技 术 与 传 感 器
Ｉ ｓｒ ｍｅ Ｔｅ ｈ ｉ ｕｅ ａ Ｓ ｎｓ ｒ ｎ ｔｕ ｎｔ ｃ ｎ ｑ ｎｄ ｅ ｏ
２ ０ ０ｌ
第 ８期
Ｎｏ ８ ．
基 于 组 态 王 网 络 ＯＰ 的 数 据 监 控 系统 Ｃ
汪玉凤 。 王 鑫
（ 辽宁工程技术大学 电气与控制工程学院 ， 宁葫芦 岛 １５ ０ ） 辽 ２ １５
性能 ， 为工程人员提供方便高效 的数据访 问能力 。组态 王支持
网络 Ｏ Ｃ功能 ， Ｐ 组态 王与组态 王之间可 以通过 网络 Ｏ Ｃ方式 Ｐ
进行通讯 ， 同样 其 他 Ｏ Ｃ ｅ ｅｔＯ Ｃ ｓｒｅ 如 Ｍ Ｔ Ａ 也 可 以 Ｐ ｌｎ／ Ｐ ｅｖｒ ｉ Ａ ＬＢ 通 过 网络 与 组 态 王 之 间 以 Ｏ Ｃ方 式 进 行 通 讯 。 Ｐ
Ｗ ＡＮＧ —ｅ ｇ， ＡＮＧ ｎ Ｙｕ ｆ ｎ Ｗ Ｘｉ
（ ａｕｔ ｆ ｌ ｔｉ ｌ ｎ ｏ ｔ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｌａ ｎｎ ｅｈ ｉ ｎｖｒｉ ， ｌｄ ｏ１５ ０ Ｃ ｉａ Ｆ ｃ ｌ ｏ ｅ ｒ ａ ｄＣ ｎｒ ｇｎｅ ｎ ， ｉｏ ｉｇＴ ｃ ｎｃ Ｕ ｉｅｓｙ Ｈｕｕ ａ ２ １５， ｈｎ ） ｙ Ｅ ｃ ｃ ａ ｏＥ ｉ ｌ ａ ｔ

ABB PLC通过OPC与组态王通讯配置方法
1．编辑好你的工程文件，保存并编译后，选择菜单“Project- Option”，如下：
2．
3．将你的工程文件所在的目录中的“文件名.SDB”文件copy至“C:\Windows\Gateway Files”目录下（如果该目录下已存在该SDB文件则不需要）；
4．从windows开始菜单中进入“CodeSys OPC Configurator”，如下所示：
5．以上设置无误后，进行通讯连接配置，如下：
配置完成，如下所示：
6．保存配置
至此，CodeSys作为OPC Server的配置完成。

下面以组态王作为OPC Client为例，来对上述的配置进行测试检验。

打开组态王工程浏览器，选中左侧OPC服务器。

双击新建OPC，选中CoDesys.OPC.02，并按下图设定读写方式后，点确定。

选中左侧浏览器数据词典。

原始值、最大原始值。

点击连接设备的下拉箭头，选中“本机\CoDeSys.OPC.02”.
类型后点击OK.
进入画面，创建数据链接。

运行系统后数据显示正常，通讯成功。

通过OPC方式采集组态王等组态软件内的数据，Wonderware提供了OPCLink作为通信通道。

其中组态王作为OPC Server，Wonderware的OPCLink 作为OPC Client，然后可以通过Wonderware提供的WWClient作为测试工具，测试步骤如下：
1、建立组态王过程，新建四个内存型变量用于OPC测试
2、建立组态王画面便于查看变化
3、在组态王中建立OPC服务器，由于在本地建立OPC服务，鼓网络节点和OPC路劲均为空值
4、在Wonderware的OPCLink中建立Topcic，注意OPC Server选KingView.View,OPC通过Browse选择Tags.
5、运行组态王，设置wwClient通信参数，
6、在wwClient中添加OPC点，注意OPC点中需要根据数值类型添加标记符，如Integer前添加i
7、最终运行效果如下图所示：。

第聂罐整涮维悫系缝瓣｛葶蠲疑诤每嚓鹞实瑰第五章控制组态系统的详纲设计与编码实现上一奄对系统的各个模块的功能和目的进行了详细的阐述，本章将对内部件避一步分析和设计，并给出了比较详细的实现方法和部分代码。

首先，系统通过ＯＰＣ客户端技术连接到现场的设备，邂适异步方式获锝Ｉｔｅｍ憋数值发生变化躲售塞，然舞越装数据，鞋溥惑澎茂发送裂褒毒交荤照攥攀元。

遂过内存变晕核·０处瑾摹元，完裁ＯＰＣＩｔｅｍ鹩数值交仡到ＡｃｔｉｖｅＸ鞫元显示靛功髭，嗣时科驻以公式设计方式完成对ＡｃｔｉｖｅＸ孛的幽数调用。

此外，还实现了数据的存储、历史的查阅、越限报警、插件管理等功能。

在技术方面，程序涉及到了ＣｏＭ／Ｄｃ咖技术、ＡＤＯ数据库连接技术和ＡｃｔｉｖｅＸ技术，内容比较多，实现的细节代码也比较复杂，由于本文篇幅的限制，本章只是对一些关键性的技术作了简单的介绍，完整的实现诃以参考源代码。

搬据作者在开发过程中遇到的种种问题，本文抽取如了一些实现上的一些关键纛竣莓一定技术难发鹣媲方藏在本章招殴谖鹎，跌这些蠹容中读者霹以了解到系统实现静恶路嚣方法。

辍据上一章对系统模块的划分和方案设计，下萄分别进行详细的说硬。

５．１界面设计疆瑟编辍嚣是绘割整控基瓣戆交互式工具，逢遂宅绘翻出效粟满意的瑟瑟，劳鞋数据文俘形式援毒。

巍赛拜重箍控系统魏运｛亍孛，逶过工程癌动按镪，Ｗ班谴其进天蓝控模式。

编辑器哭戆在菲运行模式下对监控系统进行编辑修改。

如图５一ｌ：鹭５－Ｉ组态缡辑医藏豳图５—３ＯＰＣ客户端操作界面窗口５．２．１０ＰＣＳｅｒｖｅｒ对象在创建ＯＰｃＳｅｒｖｅｒ对象之前，我们首先希望得到可用的ＯＰＣ服务器列表，要获得某台机器上ＯＰＣＳｅｒｖｅｒ的列表，有两种方法。

一种是安装注册ＯＰＣ基金会提供的ＯＰＣＥｎｕｍ，用其提供的接口ＩＯＰＣＳｅｒｖｅｒＬｉｓｔ来查找；另一种方法是直接使用系统自带的ＣＯＨ类管理器ＩＣａｔｌｎｆｏｒⅧａａｔｉｏｎ来查找。

查找的目标ＯＰＣ服务器，可以是本地的，也可以是网络上的计算机。

ABB PLC通过OPC与组态王通讯配置方法
1．编辑好你的工程文件，保存并编译后，选择菜单“Project- Option”，如下：
2．
3．将你的工程文件所在的目录中的“文件名.SDB”文件copy至“C:\Windows\Gateway Files”目录下（如果该目录下已存在该SDB文件则不需要）；
4．从windows开始菜单中进入“CodeSys OPC Configurator”，如下所示：
5．以上设置无误后，进行通讯连接配置，如下：
配置完成，如下所示：
6．保存配置
至此，CodeSys作为OPC Server的配置完成。

下面以组态王作为OPC Client为例，来对上述的配置进行测试检验。

打开组态王工程浏览器，选中左侧OPC服务器。

双击新建OPC，选中CoDesys.OPC.02，并按下图设定读写方式后，点确定。

选中左侧浏览器数据词典。

原始值、最大原始值。

点击连接设备的下拉箭头，选中“本机\CoDeSys.OPC.02”.
类型后点击OK.
进入画面，创建数据链接。

运行系统后数据显示正常，通讯成功。

３ 组 态 王 ６５作 为 ＯＰ 服 务器 ． Ｃ
工 程 计 算 的 高级 语 言 ， 由 于它 具 有 强 大 的数 值 处 理 能 力 和 丰 富 的工 具 箱 ，使 得 它 在 许 多 学 科 领 域 中成 为 计 算 机 辅 助 设 计 与 分
徐联贵 梁岚珍 史 颖 （ 新疆大学电气工程学院， 新疆 乌鲁木齐 ８０ ０ ） ３０ ８
摘 要
组 态王 是 目前 较 为 流 行 的 工业 组 态软 件 ， 态便 捷但 难 以 编程 实现 复 杂控 制 算 法 ； Ｍ Ｔ Ａ 科 学 工程 计 算 软 件 包进 组 而 Ａ ＬＢ 行 复 杂 运 算 的 效 率很 高 可 以很 容 易地 实现 复 杂 控 制 算 法 。 采 用 ＯＰ 技 术 设 计 了 ＭＡ Ｌ Ｂ 和 组 态王 的 通 信 程 序 ， 发 挥 Ｃ ＴＡ ＭＡ Ｌ Ｂ科 学计 算 特 长 和 组 态 王人 机 交互 优 点 。 ＴＡ
ＭＡＴＬ Ｂ ｎ ｈ ｍａｎ— ａ ｉｅ ｎ ｅ ａ ｔ ｅ ｆ ｎｃｉ ｆ ｎ Ａ ａ ｄ ｕ ｍ ｃｈｎ ｉｔ ｒ ｃ ｉ ｕ ｔ ｖ ｏｎ ｏ ＫｉｇＶｉｗ ｅ ｃｏ ｂｉｅｄ ｅ ａｒ ｍ ｎ
Ｋ ｙ ｒｓＯＰ ＯＬ ｏ ｒｃ ｓ ｏ ｔ １ＭＡ Ｌ Ｂ，ｉｇ ｉ ｃ ｎｉｕａｉｎ ｓ ｆ ｒ ｅ ｗｏｄ ： Ｃ（ Ｅ ｆｒＰｏ ｅ ｓ Ｃ ｎｒ ） Ｔ ｏ ， Ａ Ｋｎ Ｖｅ ｏ ｆ ｒｔ ｏｔ ｅ ｗ， ｇ ｏ ｗａ
ｅ ｉ ， ｔ ｅ ａｓｌ Ｂｙ ｈ ｄｅ ｉ ｏ ＯＰＣ ｂａ ｅｄ ｏｍｍ ｕ ｉａ ｉｎ ｂｅｗｅ Ｍ ＡＴ ｙ ｓｇｎ ｆ ｓ ｃ ｎｃ ｔｏ ｔ ｅｎ ＬＡＢ ａ ｄ ＫｉｇＶｉｗ ． ｅ ｃｅ ｔ ｉ ｃａｃ ｌｔｎ ｆ ｃｉ ｏｆ ｎ ｎ ｅ ｔ ｓ ｉｎ ｉｃ ｈ ｆ ｌｕａ ｉｇ ｕｎ ｔ ｏｎ

基于组态王课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解组态王软件的基本概念，掌握其界面布局及功能模块；2. 学生能够运用组态王进行简单的工业控制系统设计，实现数据采集、监控和控制；3. 学生了解组态王在实际工业控制系统中的应用场景，理解其在自动化领域的重要性。

技能目标：1. 学生能够运用组态王软件进行系统组态，完成数据点定义、设备连接和数据传输配置；2. 学生能够通过组态王绘制工业控制流程图，实现设备运行状态的实时监控；3. 学生能够利用组态王进行简单的控制策略编写，实现对工业设备的控制操作。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对工业自动化领域的兴趣，激发他们探索未知、创新实践的热情；2. 培养学生团队协作、沟通表达的能力，使他们能够在项目实践中发挥各自优势，共同解决问题；3. 培养学生严谨、负责的工作态度，提高他们在实际工作中遵循规范、确保安全的能力。

课程性质：本课程为实践性较强的学科，以项目驱动的方式进行教学，使学生能够将理论知识与实际操作相结合。

学生特点：学生具备一定的计算机操作能力和工业控制系统基础知识，对新技术和新工具充满好奇心。

教学要求：结合学生特点和课程性质，注重培养学生的学习兴趣和实践能力，将理论知识融入实际操作，提高学生的综合运用能力。

通过分解课程目标为具体的学习成果，使学生在课程结束后能够独立完成简单的工业控制系统设计与实现。

二、教学内容1. 组态王软件概述：介绍组态王的发展历程、应用领域及基本功能，使学生对其有一个全面的了解。

教材章节：第一章 组态王软件概述2. 组态王安装与配置：讲解组态王软件的安装步骤、配置方法及相关注意事项。

教材章节：第二章 组态王安装与配置3. 组态王基本操作：学习组态王软件的界面布局、基本操作方法，如数据点定义、设备连接等。

教材章节：第三章 组态王基本操作4. 工业控制流程图绘制：教授学生如何使用组态王绘制工业控制流程图，实现设备运行状态的实时监控。

摘要OPC是微软OLE技术在工业控制领域建立的一套符合工业控制要求的通信接口规范。

基于OPC 规范,控制软件可以高效、稳定地对硬件设备进行数据存取操作,极大地提高了控制系统的互操作性和适应性。

OPC 将现场信号按照统一的标准与控制管理软件无缝连接,将硬件和应用软件有效地分离。

针对当前污水处理控制系统的规模不断扩大、监控设备日益复杂、性能日益提高的状况，传统的监控模式已经制约了污水处理控制系统的发展。

为此构建了一种于0PC技术和CAN现场总线技术的分布式污水处理控制系统体系结构。

实现现场设备和监控软件的无缝集成。

结合着活性污泥法污水处理工艺流程，说明了监控系统的硬件基本结构。

给出了采用VB6.0开发了0PC客户应用软件的标准0PC接口的程序。

在实际应用中该方法取得良好的效果。

关键词: OPC(OLE for Process Control)；工业控制；通信接口ABSTRACTOPC is a set of communication interface norms which are established on the basis of Microsoft OLE technology in the industrial control field and which accord with the requirements of industrial control. According to the OPC norm , cont rol2software can efficiently and stably carry on a data access operation to the hard2 ware equipment and greatly improve the mutual operability and adaptability of the cont rol2system. The OPC technique connect s the spot signal to the cont rol2management software according to the uniform standards ,and also effectively separates the hardware from the internet application software. Aim at the condition that control scale is extending continuously，equipments become complicated and its function raise increasingly in the process of sewage disposed monitor system，traditionary monitor mode have restricted the development of sewage disposed monitor system．A distributed system structure of sewage disposed monitor system based on 0PC technology and CAN—Field Bus technology was constituted．Seamless integration between 10caIe equipment and monitor software was carried out．The hardware structure of the monitor system was introduced associated with the sewage disposed craft．The program developed by VB6.0 of the 0PC interface of 0PC client application software was provided．The experimental result shows satisfactory feasibility of the method．Keywords: OPC(OLE for Process Control); industrial control; communication interface目录前言第一章 OPC简介 (1)1. OPC摘要 (5)第二章使用visual basic开发OPC应用程序 (5)1 建立一个visual basic 工程 (9)2 建立一个OPC对象 (9)2.1 变量声明 (10)2.2 连接OPC服务器和建立OPC组 (11)2.3 添加OPC标签 (11)2.4 断开OPC服务器 (12)3 同步数据读写 (12)3.1 窗体设计 (12)3.2 命令按钮的事件处理 (12)3.3 同步数据读取 (13)3.4 同步数据写入 (13)3.5 运行结果 (14)第三章使用Visual Basic开发OPC ActiveX控件 (14)1 建立一个ActiveX控件 (15)1.1 添加控件的属性，方法和事件 (15)1.2 建立属性页 (18)1.3 调试ActiveX控件 (20)1.4 生成ActiveX控件 (24)第四章使用ActiveX控件的OPC应用程序 (24)1 使用EXCEL和VBA的OPC应用程序 (26)2使用VBA建立OPC服务器数据访问程序 (26)第五章 OPC技术在污水处理控制系统中应用 (30)1 控系统结构设计 (33)2 下面是对OPC接口开发程序的介绍。

Ｇｕ ｏ Ｙｏ ｎ ｇ ｘ ｉ ｎ
（ ＣＮＯＯＣ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｚ ｈ ｅ ｎ Ｂｒ ａ ｎ ｃ ｈ，Ｓ ｈ ｅ ｎ ｚ ｈ ｅ ｎ，５ １ ８ ０ ５ ４，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ） Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｓ ：Ｗ ｈ ｅ ｎ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｔ ａ ｏ ｎ ｓ ｅ ａ ｐ ｉ ｐ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ｆ ｌ ｏ ｗ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｇ ｕ ａ ｒ ａ ｎ ｔ ｅ ｅ ｂ ｙ ｏ ｆ ｆ ｓ ｈ ｏ ｒ ｅ ｇ ａ ｓ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍ． Ｐ ＫＳ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｎ ｅ ｅ ｄ ｅ ｄ ｔ ｏ ｇ ｅ ｔ ｒ ｅ ａ ｌ － ｔ ｉ ｍｅ ｄ ａ ｔ ａ ｆ ｒ ｏ ｍ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ
路及参 考措施 。
关键词 ：Ｏ Ｐ Ｃ协议 组态王 中控系统 中图分类 号 ： Ｔ Ｐ ３ ３ ６ 文献标 志码 ： Ｂ 文章编 号 ： １ ０ ０ ７ — ７ ３ ２ ４ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ６ — ０ ０ ４ ６ — ０ ３
Ｄａ ｔ ａ Ｃｏ ｍｍｕ ｎｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｓ Ｂｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ＰＫＳ ａ ｎ ｄ Ｋｉ ｎｇ ｖ ｉ ｅ ｗ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＯＰＣ
软件 。
１ Ｐ ＫＳ ＯＰ Ｃ
为一 体 的 综 合 平 台。该 平 台 的 中控 系 统 采 用 Ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｏ ｎ Ｐ Ｋ Ｓ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ 系统 ， 该系统的工作模式是 现场传感器采集过程数据 ， Ｐ Ｌ Ｃ控制现场设备 ， 通
过组 态 画面监 控 现 场生 产 。Ｐ ＫＳ系 统是 基 于批 处

2014届毕业设计前期工作安排卞玉可、郎峰、马小锋、陈伟良诸同学：你们的毕业论文课题是《基于OPC技术的控制系统组态》，该课题的毕业论文指导由我负责，现把毕业设计前期应当完成的工作安排如下，望及时完成，并于开学后第一周内汇报。

请相互转告。

一、深入研究课题，明确课题的内涵1、了解课题的现实意义随着现场总线技术和PC机在过程控制系统中的应用，一方面网络中需要进行数据访问的智能设备不断增加，另一方面，企业中越来越多来自不同部门的员工通过PC机对数据进行访问。

这就需要更多的驱动程序，以满足以上的需要，而这势必会加重软件开发商的负担，使其无法全身的投入到其核心产品的开发中去。

为了解决这些问题，一些与微软公司合作的自动化硬件和软件供应商联合制定了一套成为OPC（OLE for Process Control）规范的接口协议。

OPC技术是微软公司的对象链接和嵌入技术在过程控制方面的应用，为工业自动化软件面向对象的开发提供了一项统一的标准。

2、了解课题的学科意义OPC所提供的接口标准实际上是一种“数据总线”的概念，明确规定客户端和服务器开发中的数据通信机制，来实现一种基于数据流的松耦合软件开发机制，从生产企业客户角度看，可更自由、广泛地选择符合实际要求的、性价比更高的软、硬件产品，像“搭积木”一样组合在一起，大大提高了整个信息监控系统的可扩展性、可维护性和经济性；由于现场硬件设备都遵循相同的OPC技术规范，从而降低了生产商的投资风险。

3、了解课题的思想意义通过对本课题的研究，学生可以认识到OPC技术的基本原理和应用方法，认识到OPC技术在连接来自不同厂家的工控设备时所发挥的重要作用，并对控制系统组态有更深入的理解。

二、深入学习相关知识，为进行课题研究打下知识方法基础1、为达到上述要求，应当选择学习相关文献。

[1]杨珍.OPC技术研究现状及其应用[J].上海工程技术大学学报,2008,22(1):74-78.[2]柴凯,侯立刚,姜军银.OPC 技术在工业过程控制中的应用研究[J].工业仪表与自动化装置,2005,3:70-72.[3] OPC Foundation. Data access custom interface standard version 2. 05 [EB/ OL].http:∥www. opcfoundation. org. 2001,12 .[4]陈丹丹,钱美,夏立,等. OPC服务器开发的几种方法[J].微计算机信息，2006，22（6）：28-29.[5]施晨杰,茅忠明. OPC 技术研究及其客户端实现[J].上海理工大学学报，2008，30(6):547-550.[6]陈建斌，陈立定，冯太合. 可编程控制器OPC 数据服务器的开发[J]. 微计算机信息，2008,24(7):14-16.2、OPC技术简介随着我国工业的告诉发展，工业生产规模不断扩大，过程控制的复杂程度也大大提高。

万方数据第８期汪玉风等：基于组态王网络ＯＰＣ的数据监控系统５３围２温度监测系统结构框图符是用户设定是否打包，“０”为不打包，“ｌ”为打包。

该系统采用不打包的方式。

串口通讯参数的设置如表２所示。

其中波特率由单片机来决定，通讯方式可从Ｒｓ一２３２，ＲＳ一４４２和ＲＳ一４８５选择。

表１组态王硬件设备安装参数设置波特率．奇偶校验数据位停止位通信超时通信方式／（ｂｉｔ·ｓ“）／ｍｓ９６００无校验８１５０ＲＳ一４８５单片机的程序必须按照组态王提供的通信协议编写。

该系统按照单片机ＡＳＣＩＩ通信协议编写。

上下位机的数据通讯流程为：上位机发送命令一下位机接收命令一下位机发送应答帧数据一上位机接收数据。

在组态王ＯＰＣ数据服务器建立３个变量，分别是：原料油罐温度值、催化剂罐温度值、反应罐温度值，３个值均设置为可读写Ｉ／Ｏ实数变量。

２．３组态王作为网络ＯＰＣ服务器设计组态王作为ＯＰＣｓｅｒｖｅｒ时只能在ＮＴ／２０００／ＸＰ上使用。

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。

可以选择手动配置也可利用组态王提供的网络ＯＰＣ配置工具来自动配置ＤＣＯＭ。

自动配置方式简单快捷，所以在系统中直接使用组态王提供的配置工具来实现ＤＣＯＭ的配置。

在利用ＤＣＯＭ配置工具时，需要注意：（１）ＤＣＯＭ配置工具文件齐全；（２）操作系统不能存在漏洞或者病毒；（３）运行组态王前需要关闭ＷｉｎｄｏｗｓＸＰ防火墙，或对ＤＣＯＭ／ＯＰＣ的防火墙进行配置；（４）安装完ＤＣＯＭ配置工具后需重启计算机；（５）如果安装了新的ＯＰＣ服务器或者是更新了ＯＰＣ服务器，请重新配置。

ＤＣＯＭ配置结束后，进入组态王运行系统，此时组态王作为网络ＯＰＣ服务器。

２．４网络ＯＰＣ客户端设计网络ＯＰＣ客户端采用ＭＡＴＬＡＢ７．０来实现对数据的处理。

ＭＡＴＬＡＢ７．０以上版本中集成了ＯＰＣ工具箱——ＭＡＴＩＡＢＯＰＣＴｏｏｌｂｏｘ，它是一个客户端软件，提供了一种服务器和客户端互访的通用机制，应用于ＯＰＣ客户端数据访问，通过ＯＰＣ工具箱不需了解ＯＰＣ服务器的内部配置和具体操作，就能连接任何一个ＯＰＣ数据访问服务器，可以方便地对连接的ＯＰＣ服务器数据进行读写。

频 率
Ｈ ｚ １ Ｏ Ｈ ｚ １ Ｋ Ｈ ｚ ｌ Ｏ Ｏ Ｋ Ｉ Ｍ ５ Ｍ １ ０ Ｍ ５ ０ Ｍ ｌ Ｏ Ｏ Ｍ １ ５ ０ Ｍ
备 的主要 途径 。 电 源 线 上 的 干 扰 电路 以 两 种 形 式 出 现 ： 一 种 为 差 模 干 扰 ； 另 一 种 为 共 模 干 扰 。 以 一 种 常 用 的滤 波 器 拓 扑 （ 图１ ） 为 例 ，分 别对 共 模 、差 模 噪 声 滤波 器 等 效 电 路进 行 分析 ， 图１ （ ｂ ） 为滤 波 器共 模 衰减 等 效 电路 ，图 １ （ Ｃ ） 为差 模衰 减等 效 电路 。 分 析 电路 可 知 ，Ｃ １ ，Ｃ ２ ， 只 能 抑 制 差 模 噪 声 ，理 想 的 共 模扼 流 电感 Ｌ １ 一般 只 用于 抑 制 共 模 噪 声 。但 是 ， 实 际 的 Ｌ １ 绕制 的不对 称 ，两组 Ｌ １ 之 间 存 在 有 漏 感 Ｌ ｇ ， 也可 用 于 抑 制 差 模 噪 声 。ｃ ３ 既可 抑制 共 模 干扰 ，又可 抑 制 差 模噪 声 ， 只是 由于 差模 抑 制 电容 Ｃ ２ 远大于 Ｃ ３ ，Ｃ ３ 对差
三 ｚＬ Ｉ ＋Ｉ ／ ２ Ｌ ２
Ｃ ＝２ Ｃ ３
（ １ ） （ ２ ）
两 部 分组 成 ， 如正 在 发射 讯 号 的射 频 天 线 通 过 电流２ Ａ 时 ，温度 变 化 不大 。公共 地 线 所 发 出 的移 动 电荷 ，便会 产 生 电磁 能 量 。 应 该 尽 可能 粗 些 ，一 般 选用 ２ ￣ Ｊ ｉ ３ ｍ ｍ ， 因为 从 电磁频 谱 来 看 ， 电磁辐 射 包 括低 频 电磁 当地 线 过细 时 ， 可能 因为 电流 的变化 ，实 辐 射 和高 频 电磁辐 射 。 两者 之 间还 有 无 线 信 号 不稳 。 紫 外 光 、红 外 线 、 电 波 、可 见 光 和 微 波 ３ ． ２滤 波技 术 在抗 干扰 技术 中的应 用 等 。 电磁 辐 射 干扰 对 于 电路 板 正 常工 作 是 滤 波 是 抑 制 电磁 发 射 的 主 要 手 段 之 不 可估 量 的 。 主要 用来抑制 导线 中的传导干 扰 。 ３ ． 印制 电路 板 的电磁 兼容 性 设计 电源 是ｐ ｃ ｂ 的 重要 组 成 部分 ，它 主 要 是 把 Ｐ ｃ ｂ 电磁 兼 容 性 的 问题 分 为 两 部 分 ， ２ ２ ０ Ｖ 电压 转 换 成 各 个 部 件 需 要 的 直 流 电 第 一 指 内部 元 器件 不 相 互不 影 响 ，第 二 使 源 。 电源线 是 电磁干 扰 传 入 设备 和传 出设

第07卷 第11期 中 国 水 运 Vol.7 No.11 2007年 11月 China Water Transport November 2007收稿日期：2007-7-11作者简介：张贵平 男（1982-） 杭州电子科技大学自动化研究所 硕士 (310018) 研究方向：生产过程自动化，现场总线，计算机网络，智能控制作者简介：王越胜 男（1964-） 杭州电子科技大学自动化研究所 高工 硕士 (310018) 研究方向：工厂自动化，集散控制，现场总线基于OPC 技术的组态王实时数据采集的应用张贵平 王越胜 陈 强摘 要：针对流程工业现场实时数据采集过程中存在的问题，本文以Excel 为平台，基于OPC 数据存取规范，运用 Visual Basic for Applications(VBA)编程，从而实现了组态王的实时数据的采集。

此方法的成功运用，有利于在流程工业中充公发挥管理的效益。

以乳化炸药生产过程里面温度数据采集为例，给出可具体的实现步骤和程序示例。

关键词：OPC 组态王 Excel VBA 数据采集中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2007）11-0165-03一、前言目前，各企业已意识到管控一体化的重要性，管理层和相关职能部门希望能直接从生产现场数据进行数据统计分析和远程监视。

然而，不同的控制器和现场数字设备来自不同的制造商，遵从不同的通讯标准，只能组成各自的控制系统，与特定的应用软件进行通讯，各个控制系统形成了互不相连的自动化孤岛，许多问题因无法采集到足够的数据进行综合分析而难以得到合理快捷的解决方法。

因而无法建立全厂统一的生产过程数据平台，难以实现管理控制的一体化，不能将管理的效益真正从实际生产中充分地发挥出来。

组态王是北京亚控公司生产的一款全中文的工控组态软件，具有组态灵活，可生成友好的交互式图形界面，提供各种现场设备的驱动，上位机与现场控制系统之间连接简单等特点，广泛应用于工业控制系统的数据采集及监控。

D ata M onitoring Syste m Based on K ingview Network OPC Technology
W ANG Y u feng, W ANG X in ( Facu lty of E lec tr ical and Con trol En gineer ing , L iaon ing T echn ica lUn iversity , H uludao 125105, Ch ina) Abstract : A s an industry technical specifica tions and standards , OPC technology m akes da ta exchang e transparent betw een va rious soft w are and hardw are dev ices drivers. In order to ach ieve centra lized m anagement and distr ibution contro l fo r industrial processes, the network O PC technology was proposed. T his paper introduced the network O PC techno logy in the so ftware of K ing v ie w, and prov ided a data exchange m ethod between K ingv iew and MAT LAB 7. 0 comb ined w ith the temperature m onitor ing sys te m. K ey word s : netwo rk OPC; K ingv iew; M ATLA B; GU I ; data exchang e 0 引言 随着计算机技术 、 通 信技 术和 控制技 术的 发展 , 工业 控制 系统的规模越来 越大 , 要 面临的 问题 也越来 越多 , 控 制系 统的 网络结构越来越 分散 化 , 系统复 杂度 越来越 高 , 内部 传输 速度 和可靠性要求越来越 严格。 组态王作为一款 全中文的工控组态软 件 , 具 有高度的 实用 性 , 组态灵活 , 可生 成复 杂、 友好的 交互 式图 形界 面 , 而且 提供 了各种现场设备的驱 动软件 , 使得上 位机与现场 控制系统 之间 的连接变得简单。并且 , 组态王充分利用了 O PC 服务器的强大 性能 , 为工程人员提供方便高效的 数据访问能 力。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 OPC 方式 进行通讯 , 同样其他 O PC c lient/O PC se rver如 M ATLA B 也 可以 通过网络与组态王之 间以 OPC 方式进行通讯。 1 OPC 与网络 OPC 技术 O PC ( OLE for P rocess Control) 规范是由 OPC 基金会所建立 的硬 件和软 件接口 标准 , 它基于 微软现 有的 OLE、 组件对 象模 型 COM ( C o m ponent O bjectM odel) 、 分布式组件对象模型 DCOM ( D istr ibuted COM ) 技术 , 目前已成 为工控 领域硬 件和软件 制造 商所承认 和 支持 的 国 际标 准。 OPC 规 范包 括 O PC 服务 器 和 O PC 客户端 2 部分 , 其实质是在硬件 和软件之 间建立了一 套完 整的规则 , 只要遵循这套规则 , 数据交互对两者而言是透明的。 组态王既可以 作为 OPC 客户 端 , 也 可作 为 OPC 服务 器使 用。组态王作为 O PC 客 户端 时 , 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 , 像仪表一 样。 组态王 充当 OPC 服务器时 , 可 向其他 符合 OPC 规 范的厂 商的