s7-300 opc通信.docx-资料库

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运用 C#编程通过 OPC 方式实现 PC 机与西门子 PLC 通讯-同步通讯篇[转] 1、 OPC 服务介绍西门子提供的最新软件：Simatic Net PC-Software CD 2005 为各种组态软件的开发提供了一个统一的平台，它建立的 PC 站既为一些组态软件，如：WinCC、Protol 等提供了与 PLC 的通讯平台，也提供了一套编程接口，可使用高级语言编程通过 Simatic Net 访问 PLC 数据。本文讨论的主要就是这个编程接口,最新版的 Simatic NET 支持五种编程方式： <1>、ActiveX 控件提供了一系列数据访问控件，以便于向 VB6 这种语言使用控件的方式与 PLC 通讯。 <2>、OPC 自动化为 VB6、Dephi 等语言运用 OLE 自动化的方式进行编程。 <3>、OPC 用户接口这是专门为 VC++提供的一种高效编程方式，其灵活程度与执行效率比前面的两种方式均要高得多。 <4>、针对微软的.NET 平台的 OPC 用户接口这也是一种非常灵活的编程接口，不过它针对的是.NET 平台，其提供了大量的.NET 类库，以便于像 VC#、VB.NET 等高级语言编程。本文将详细的介绍该接口。 <5>、OPL XML 接口顾名思义，主要是针对 XML 编程的。对于<2>、<3>、<4>编程方式，他们各自又可以分为同步访问方式和异步访问方式。按西门子的文档解释：同步通讯指的是当一个客户在访问服务器时，其他客户的访问必须等待，直到服务器处理完该客户的请求，才能继续进行下一个服务，异步访问与之正好相反，本文主要讲的是同步编程篇，异步篇以后再提供。 2、配置 OPC 服务器要进行编程，必须先配置服务器。本文以 Prfibus DP 网络为例，介绍 PC 站的配置。其内容主要来自西门子文档。需要的软件： Step7 V5.3 Simatic Net PC-Software CD 2005

需要的硬件：至少为 CP5611 或以上级别，笔记本可以为 CP5511,带 DP 口的 S7-300 PLC(若使用 Simatic NET 的仿真功能可以不需要这些硬件，后面会介绍到) <1>、组态一个 S7 站，配置 Profibus DP 网络，其 DP 地址设为 3，并下载到 PLC,然后把网线由 MPI 口转到 DP 口。S7 站的配置这里就不介绍了。 <2>、在 Step7 V5.3 中建立一个新工程，插入一个 PC 站，并把该 PC 站的名字改成与你的计算机名字相同。打开该 PC 站的硬件组态界面。插入 OPC 服务器和连接卡 CP5611(或者 CP5511),他们在 PC 槽中处的位置可以任意，如下图：注：在插入 CP5611 时，应该选择与组态 S7 站一样的 Profibus 网络，并将网络地址设为 2，一定不要与 PLC 的地址冲突。然后点击下面工具条标为红色的按钮：选中”OPC Server”，然后插入一个新的连接，如下图：

在弹出的对话框中选择连接类型为 S7 Connection,如下图：在 OK 后，然后在新对话框的红色标志位置输入 3，表示 PLC 的地址，如下图：

并选择 Address Details…,设置 CPU 的槽号为 2，如下图： OK 后，然后编译并保存。

<3>、然后建立 OPC 服务器，有两种方式，本文介绍较简单的一种。打开，Simatic Net 中的 Station Configurator，一般安装后，他会自动启动，并点击 Import Station…按钮，找到你刚才在 Step 7 中建立 PC 站时创建的 XDBs 文件夹下的 XDB 文件，然后导入成功。 <4>、可以使用 Simatic Net 中的 OPC Scout，并选择 Simatic NET 服务，然后在它下面创建组，然后在组下创建变量，这样可以监控 PLC 数据，VC#编程不需要使用该程序，但熟悉使用 OPC Scout 有利于了解 Simatic Net 中的编程结构。说明：打开 Simatic Net 中的 Configuration Console，选中 S7 进行如下的配置后，可以不需要 PLC、CP5611 等并可以模拟，如下图：上面的所有步骤，均可在 Configuration Console 下，PC Station 的根树下，选择相应的帮助文档得到。 3、 OPC 编程 <1>、西门子的变量结构如下： ----------------------服务器------------------------------ / OPC.SimaticNet OPCServer.Wincc .... (一系列类型的服务器） / Group1 Group2 Group3 ...(把更新时间一致的变量统一为一个组) / Item1 Item2 ... (变量：I、Q、M、DB 等，指向网络中某个 PC 站 OPC Server 服务的某个连接） -------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------- 第一层是不同种类的服务器，如：OPC.SimaticNET 类型，OPC.SimaticNET.DP 类型， OPCServer.WinCC 等一系列类型，这里选择 OPC.SimaticNET 类型。第二层是 Group,一个服务器下可以有多个组，可以把组理解为扫描周期相同的一系列变量的集合。在开发组态界面时，可以把一个界面中的所有变量统一到一个组中。第三层是 Item，项是指向网络中某个 PC 站 OPC Server 服务的某个连接的一系列变量，如： I、Q、M、DB 等 <2>、项的命名项即 Item,在 S7 连接中针对的直接是 PLC 中的变量，因此它的命名很重要：格式： :[] 其中的 protocolID 表示连接类型，在上面的组态 PC 站时可以选择，这里应该与它一致，类型有 9 种，最常用的为 S7，即 S7 连接，其他类型请参看文档。 Connectionname：顾名思义，即在上面的组态 PC 站时产生的连接名，如果使用仿真功能，连接名为 DEMO Variablename:变量名有一系列规则，这里举例说明，读者也可以使用 OPC Scout 创建变量，学习程序是如何生成变量名的。 S7:[DEMO]MB1 ：表示连接类型为 S7,连接名为 DEMO（这里为仿真），变量为 MB1 S7:[DEMO]QB0,3: 表示为从 QB0 开始的三个连续变量。 S7:[DEMO]DB10,X4.6 ：表示 DB10 的 DBX4.6。 <3>、添加引用在 VC#开发环境中添加对 OpcRcw.Da 库的引用引用，该库属于.NET 库，不属于 COM 库，西门子虽然编写了类库，以提供对.NET 平台的支持，但这些类库仍然难于编程，里面包含了大量的在托管和非托管区传输数据，因此我们需要在它的基础上再开发一个类库，以简化以后的编程，首先在类的开头使用命名空间： using System.Runtime.InteropServices; using OpcRcw.Da; using System.Collections; <4>、编程 1、在类的开头部分生名变量 private string serverType=""; private IOPCServer pIOPCServer; // OPC server 接口 private Object pobjGroup1; // Pointer to group object

private int nSvrGroupID; // server group handle for the added group private System.Collections.Hashtable groupsID=new Hashtable(11); //用于记录组名和组 ID 号 private System.Collections.Hashtable hitemsID=new Hashtable(17); //用于记录项名和项 ID 号 private Guid iidRequiredInterface; private int hClientGroup = 0; //客户组号 private int hClientItem=0; //Item 号 2、创建服务器，编写 Open()方法 /// /// 创建一个 OPC Server 接口 /// /// /// 若为 true，创建成功，否则创建失败 public bool Open(out string error) { error="";bool success=true; Type svrComponenttyp ; //获取 OPC Server COM 接口 iidRequiredInterface = typeof(IOPCItemMgt).GUID; svrComponenttyp = System.Type.GetTypeFromProgID(serverType); try { //创建接口 pIOPCServer =(IOPCServer)System.Activator.CreateInstance(svrComponenttyp); error=""; } catch (System.Exception err) //捕捉失败信息 { error="错误信息:"+err.Message;success=false; } Return true; } 3、在服务器上添加用于添加 Group 的函数 /// /// 添加组 /// /// /// /// ///

/// 若为 true，添加成功，否则添加失败 public bool AddGroup(string groupName,int bActive,int updateRate,out string error) { error=""; int dwLCID = 0x407; //本地语言为英语 int pRevUpdateRate; float deadband = 0; // 处理非托管 COM 内存 GCHandle hDeadband; IntPtr pTimeBias = IntPtr.Zero; hDeadband = GCHandle.Alloc(deadband,GCHandleType.Pinned); try { pIOPCServer.AddGroup(groupName, //组名 bActive, //创建时，组是否被激活 updateRate, //组的刷新频率，以 ms 为单位 hClientGroup, //客户号 pTimeBias, //这里不使用 (IntPtr)hDeadband, dwLCID, //本地语言 out nSvrGroupID, //移去组时，用到的组 ID 号 out pRevUpdateRate, //返回组中的变量改变时的最短通知时间间隔 ref iidRequiredInterface, out pobjGroup1); //指向要求的接口 hClientGroup=hClientGroup+1; int groupID=nSvrGroupID; groupsID.Add(groupName,groupID); } catch (System.Exception err) //捕捉失败信息 { error="错误信息:"+err.Message; } finally { if (hDeadband.IsAllocated) hDeadband.Free(); } if(error=="") return true; else return false; } 4、向指定的组中添加变量的函数

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