基于OPC的MATLAB与iFIX数据通信实现的过程控制_唐立学
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力控作服务器时计算机配置如下:(1)注册opcnum:将dll文件拷进c:\windows\system32下开始-运行输入命令注册OPCENUM.EXE /SERVICEregsvr32 opc_aeps.dllregsvr32 opccomn_ps.dllregsvr32 opcdaauto.dllregsvr32 opcproxy.dll控制面板-管理工具-服务-右键OpcEnum属性,开启服务(2)1.关闭防火墙2.控制面板->管理工具->本地安全策略->本地策略->安全选项->网络访问:本地账户的共享和安全模式改为:经典-本地用户以自己的身份验证(3)1.运行dcomcnfg2.开始菜单->运行-> dcomcnfg,选择组件服务->计算机-> 我的电脑-> 属性COM安全页设置如下单击“编辑限制”按钮,弹出“访问权限”对话框,设置Everyone用户如下,如没有该用户,需添加Everyone用户,设置如下:单击“编辑限制”按钮,弹出“安全限制”对话框,设置Everyone用户如下,如没有该用户,需添加Everyone用户,设置如下(4)控制面板-管理工具-组件服务-计算机-我的电脑-DCOM配置-OpcEnum-属性进入安全选项设置进入标识选项设置:(5)控制面板-管理工具-组件服务-计算机-我的电脑-DCOM配置-PCAuto.OPCServer-属性其余设置与OpcEnum相同,标识选择交互式用户(6)如果通过网络可以访问到opcserver,也能看到数据点,但数据点不随服务器变化,可以进行以下设置在本地安全设置中,选择“安全设置\本地策略\用户权力指派”,选择“拒绝从网络访问这台计算机”的属性中删除guest用户。
设置之后如下图所示(7)开始-程序-力控6.1-扩展组件-OpcServer服务器,在右下角出现的PCAuto OpcServer,单击右键注册,配置数据源,数据点列表。
基于力控、EXCEL和MATLAB实时控制仿真系统的实现徐剑琴
【期刊名称】《机床与液压》
【年(卷),期】2007(35)7
【摘要】介绍了一种基于力控、EXCEL和MATLAB的控制过程实时仿真系统,该系统结构简单,易于实现,使用MATLAB来构造实际控制对象模型,并通过MATLAB 和监控软件以及控制算法的数据通信完成控制算法的研究,给控制算法的研究带来便利.
【总页数】3页(P222-224)
【作者】徐剑琴
【作者单位】广西工学院电控系,广西柳州,545006
【正文语种】中文
【中图分类】TP319.9
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基于OPC的MATLAB与iFIX数据通信实现的过程控制唐立学;梁伟平;杨维波
【期刊名称】《电力科学与工程》
【年(卷),期】2008(24)2
【摘要】MATLAB被广泛应用于科学计算、数学建模与仿真,而始终未能应用于实际控制系统中.采用OPC通讯技术,介绍了MATLAB通过与iFⅨ程数据库连接,实现与下位PLC进行数据交换的方法,从而将MATLAB运用到实际工业控制系统中.【总页数】3页(P26-28)
【作者】唐立学;梁伟平;杨维波
【作者单位】华北电力大学控制科学与工程学院,河北,保定,071003;华北电力大学控制科学与工程学院,河北,保定,071003;华北电力大学控制科学与工程学院,河北,保定,071003
【正文语种】中文
【中图分类】TK32
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基于OPC的组态软件和MATLAB的通信实现摘要:MCGS作为优秀的国产组态软件,具有实用性强、组态灵活等优点,但它的数据处理能力较弱。
MATLAB被广泛应用于科学计算、数学建模与仿真上,始终未能应用于实际的控制系统中。
如果使用MATLAB实现复杂的控制算法,再结合工控组态软件作为系统的主控,在实际的工程项目中必将达到非常理想的控制效果。
本文以OPC技术为例,实现了MATLAB和组态软件MCGS的数据通信。
该方法具有编程简单、实现方便等特点。
关键词:MATLAB;OPC;工控组态软件MCGSCommunication Design between MATLAB and Industrial Configuration Softwarebased on OPCFENG Jiang-taoAbstract:As popular configuration software at present,MCGS possesses the advantages of powerful practicability and flexible configuration,but its ability of data processing is weak。
MATLAB has been widely used in scientific calculation,mathematic modeling and emulation because of its strong algorithm function。
But it has not been applied for practical control systems。
However,it will get extremely satisfying control results if we can use MATLAB to realize complicated control algorithms and consider Industrial configuration software as system's primary controller in the real engineering projects.。
本文是实际上是matlab与WINCC通信。
其主要思路:PLC把采样的温度通过FC105转化为0-100之间的数值,然后传递给wincc,wincc再传递给matlab,matlab把采样的数值通过算法计算得到结果,把计算结果传送给wincc,再到PLC,PLC把得到的计算结果通过FC106转换,输出。
1)首先,s300程序OB1通过SFC40调用中断OB35,周期是1s(也就是说PLC采样周期是1s),详细程序见OB1.pdf,OB35.pdf2)wincc与PLC通信这边通信的变量有两个,一个”yewei”,主要是把检测温度,然后传送给matlab,一个”wendu”是matlab计算结果传送给wincc,用于控制输出。
(名字是瞎写的)3)激活wincc激活wincc后,matlab才能与它通信,否则matlab会出现类别未注册等问题。
4)matlabA、先在命令窗口执行:global r;global yewei;global kongzhi;hostInfo = opcserverinfo('localhost');allServers = hostInfo.ServerID;da = opcda('localhost', 'OPCServer.WinCC');connect(da);%连接OPC服务器grp = addgroup(da, 'group1');%增加组yewei=additem(grp,'yewei');%增加项kongzhi=additem(grp,'wendu');set(grp,'UpdateRate',0.2);%设置数据保存间隔start(grp);%记录开始B、s imulink的连接图阶跃为35度,P:10.2,I:0.1得到结果:设定值40,P:4.2,I:0.1。
S7200通过OPC与WINCC、IFIX通讯WINCC和IFIX里都没有PPI驱动,不能直接与S7200的串口通讯。
然而WINCC和IFIX 都带有OPC服务器或客户端的驱动或者软件。
通过OPC可以实现其之间的数据交换。
OPC服务器(OPC Server)--OPC启动服务器,通过它获得其它的对象和服务。
其接口:OPC服务器有通用的(内嵌了许多控制器的驱动),也有专为某种控制器所作。
硬件:S7200 CPU 22XPPI电缆软件:PC ACCESSWINCC 6.0或者IFIX3.5 IFIX OPC 7.33一、用PC ACCESS建立OPC服务器PC ACCESS是专为S7200PLC所作的OPC服务器,内置OPC测试CLIENT端;可以添加EXCEL客户端,用于简单的电子表格对S7200数据进行监控;提供任何OPC CLIENT端的标准接口;安装PC ACCESS后,运行之。
在联接上设置PC通讯口(下拉菜单的[PG/PC接口]),主界面如下:图1. Set PG/PC Interfacea.显示当前的编程软件使用的编程访问路径及应用的协议,图中设置为Micro/WIN通过PC/PPI电缆用PPI协议与S7-200通信。
b.显示当前的通信设备及使用的协议,这里使用PC/PPI电缆并使用PPI协议c.按此按钮设置当前使用的设备的属性d.在此区域内选择要用的设备,如CP5611(PPI)e.如果在d.区中找不到设备,可以按“Select...”按钮进入添加/删除通信硬件的界面。
之后,增加新PLC(PLC1)、文件夹(NET1)和项目(ITEM1……),如下:图2. PC ACCESS建立链接的数据建好的数据可以作客户端测试:连接PLC,PPI缆并通电;鼠标将建立的数据拖拽到[测试客户机]栏中;下拉菜单[状态]启动测试客户机,测试所建项目,如果[质量]显示“好”,表示通讯数据正确;文件保存之。
否则要检查接口或者重新设置。
第24卷第2期电力科学与工程Vol.24,No.226
2008年3月Electric Power Science and Engineering Mar.,2008
收稿日期:2007-10-18.
作者简介:唐立学(1978-),男,华北电力大学控制科学与工程学院研究生.
基于OPC 的MATLAB 与iFIX 数据通信实现的过程控制
唐立学,梁伟平,杨维波
(华北电力大学控制科学与工程学院,河北保定071003)
摘要:MATLAB 被广泛应用于科学计算、数学建模与仿真,而始终未能应用于实际控制系统中。
采用OPC 通讯技术,介绍了MATLAB 通过与iFIX 过程数据库连接,实现与下位PLC 进行数据交换的方法,从而将MATLAB 运用到实际工业控制系统中。
关键词:MA TLAB ;OPC ;iFIX ;过程控制;数据通信中图分类号:TK32
文献标识码:A
0引言
目前自动化技术飞速发展,虽然人们研究出许多先进控制算法,可这些控制算法却没有多少被应用到实际现场,一方面是受过程控制处理器运算能力的影响,另一方面是这些控制算法没有经过实际考验。
鉴于此,本文提出了应用MATLAB 来编制先进的控制算法,通过其OPC 功能直接访问工业控制组态软件iFIX 的过程数据库,从而与下位PLC 建立实时数据交换关系,以此来实现MATLAB 直接参与过程控制,验证这些先进算法的实用性。
MATLAB 是Math Works 公司的一款科学工程计算软件,该软件数据处理效率高,提供了丰富的控制工具箱,容易实现复杂的控制算法。
iFIX 是美国Intellution 公司推出的工控软件,经过多年来不断的改进和升级,现已是业界公认的一款集数据采集与监视控制系统为一体的优秀自动化软件。
它具有监视、控制、报警显示、报表打印、数据库管理、远程发布等功能。
1OPC 介绍
OPC 全称OLE For Process Control ,基于Microsoft 的OLE/COM/DCOM 技术,包括了自动化应用中使用的一整套接口、属性和方法的标
准。
OPC 技术的实现包括两个组成部分:OPC 服务器及客户应用部分。
OPC 服务器是一个典型的现场数据源程序,它收集现场设备数据信息,通过标准的OPC 接口传送给OPC 客户应用端。
OPC 客户应用是一个典型的数据接受程序,如人机界面软件(HMI )、数据采集与处理软件(SCADA )等。
OPC 客户应用通过OPC 标准接口与OPC 服务器通信,获取OPC 服务器的各种信息。
符合OPC 标准的客户应用可以访问来自任何生产厂商的OPC 服务器程序。
OPC 开发的目的,是为了给工业控制系统应用程序之间的通讯建立一个接口标准,在工业控制设备与控制软件之间建立统一的资料存取规范。
这个接口规范不但能够应用于单台计算机,而且可以支持网络上分布式应用程序之间通讯,以及同一平台上应用程序之间的通讯。
OPC 服务器由三类对象组成,包括服务器(Server )、组(Group )和数据项(Item ),三种层次对象的关系如图1所示。
图1OPC 服务器三种层次对象的关系
OPC Group OPC Item OPC Item
唐立学,等基于OPC 的MATLAB 与iFIX 数据通信实现的过程控制第2期27
2实现MA TLAB 与iFIX 通讯
Math Works 公司推出的MATLAB 7.0以上
版本中,集成了OPC 工具箱。
它是一个OPC 客户端数据访问软件,提供了一种服务器和客户端互访的通信机制。
通过OPC 工具箱可以连接任何一个OPC 数据服务器,实现对连接的OPC 服务器数据的读或写。
利用MATLAB OPC Toolbox 建立MATLAB 客户端和iFIX 服务器之间的连接关系流程图如图2所示。
借助该工具箱,可以方便地实现MATLAB 客户端与iFIX 服务器端之间的数据通信,读取iFIX 的OPC 数据服务器中现场过程控制的实时数据,或通过将数值写入iFIX 的OPC 数据服务器来改变控制过程中的相应数据。
具体步骤:(1)首先打开iFIX ,这样在后面的MATLAB 客户端配置OPC 服务器时可以在列表中看到OPC 服务器名。
(2)在MATLAB 中建立一个Model 文件,从Simulink Library Browser 中的OPC Toolbox 栏中选取OPC Configuration 模块配置OPC 客户端(configure OPC clients )。
该模块中配置MATLAB 客户端的服务器对象时,选取的服务器名为Intellution.OPCiFIX.1,如图3所示。
(3)在MATLAB 客户端,添加组对象和选取数据项。
在刚建立的Model 文件中添加OPC Read 模块,利用OPC Read 模块去读实时数据。
首先在该模块中选择OPC 服务器(configure OPC Clients ),然后添加项(ADD Items )。
在添加项的界面中(如图4所示)选择THISNODE 或FIX 节点组中的数据,点的域值选为“F_CV ”,即数据项的当前值,最后设定好采样时间。
(4)选取
OPC Write 模块来将MATLAB 运算得到的输出值,通过iFIX 的过程数据库输出到下位机的PLC 中,其配置过程跟OPC Read 相同。
MATLAB 通过与iFIX 建立好通讯关系之后,就可以将其作为中介与下位的PLC 进行数据实时交换,为MATLAB 参与过程控制创造好条件。
这样就可以使得在MATLAB 中编制出的控制算法在实际的控制系统中得到验证,使其更具有说服力。
3应用
在龙山电厂的脱硫系统中采用OPC 通讯方法,在MATLAB 中实现模糊PID 的湿法脱硫系统滤饼厚度控制,控制系统的框图如图5所示。
用OPC Read 读取iFIX 中滤饼厚度的实时值,OPC Write 将控制算法计算的输出值,通过iFIX 过程数据库输出到PLC 中,从而实现了利用
MAT-
OPC Config Real-Time
OPC Configuration -C-设定值
V Q T
从iFIX 过程来的实时值
PID Controller
Abs
Derivative
Fuzzy Logic
iFIX 过程数据库
+
282008年
电力科学与工程
LAB设计的控制算法参与实际的过程控制。
本例采用模糊与PID的混合控制,设定一个
偏差阈值时执行模糊控
制;当偏差小于
9,9],厚
度变化率de的基本论域为[。