基于OPC的软PLC与力控组态软件通讯实现

劳春萍

摘 要：介绍了倍福TwinCat软PLC及OPC技术的理论知识，针对监控组态软件和软PLC相互通讯的特点，详细介绍力控组态软件与TwinCat软PLC通讯的实现过程。

关键词：OPC 软PLC 力控通讯

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）04（c）-0032-01

组态软件具有组态方式灵活多样，开发界面环境友好，开发周期短，花费精力少，效率高的优点，在工业控制计算机的人机界面开发中被广泛采用。软PLC[1]技术采用软件技术将标准的PC机转换为功能齐全的PLC过程控制器，可实现与硬PLC相同功能，方便编写和调试控制程序。借用OPC技术，实现组态软件与倍福TwinCat软PLC的实时数据交互，达到控制对象虚拟模型与控制器软PLC集成的目的。

1 TwinCat软PLC的介绍

TwinCat软PLC是Windows NT环境下的一种多任务运行控制内核的PLC软件，集成计算机、传统PLC模拟量和开关量控制、数学运算及数据处理、PID控制及网络通信等多种功能，指令集功能强大，操作可靠，扫描周期短，且提供可与各类网络和I/O系统相连接的开放式结构。它支持所有的IEC1131-3编程语言[2]，可完成增量编译、PLC模拟仿真、在线状态实时显示数据、程序映像，借助PC处理器的资源可快速地执行命令。

2 OPC技术介绍

OPC技术[3]是在Microsoft公司的Distributed InterNet Application （DNA）构架及Component Object Model（COM）技术的基础上，根据便于扩展使用性而设计的。OPC技术规范是一个标准的工业接口，这个规范的标准性使得COM技术适用于制造自动化及过程控制等许多工业领域。OPC应用程序基于OLE/COM机制来作为通讯标准，OLE/COM机制采用的是客户端/服务器模式，具有代码可重用、语言无相关、容易集成等优势。

OPC标准接口[3]位于OPC Server和应用程序两者之间，OPC规范中提供两套标准接口：Custom标准接口和OLE自动化标准接口。OLE自动化标准接口是基于OLE自动化技术而进行调用的，在系统的设计中常被广泛采用。OLE自动化标准接口定义三层接口[3]，依次以从属关系呈现：OPC Server、OPC Group、 OPC Item。

2.1 力控组态软件中的OPC技术

力控组态软件实时数据库支持OPC标准，当力控数据库作为OPC客户端与OPC服务器通讯时，把OPC服务器程序当作一个I/O连接设备，力控数据库中的点参数通过I/O数据连接方式与之进行数据交换，当力控控实时数据库作为OPC服务器时，服务器名为：PCAuto.OPCServer。

2.2 TwinCat软PLC中的OPC技术

TwinCat软PLC的OPC服务器提供标准化接口，方便任何支持OPC通信协议的应用软件与软PLC进行连接。软PLC的OPC服务器提供数据访问（DA）、报警和事件（AE）以及XML-DA三种规范，其中数据访问（DA）规范是基于微软的COM技术来为客户端提供数据的[4]，当TwinCat PLC作为OPC服务器，OPC客户端采用数据访问（DA）规范来访问TwinCat OPC服务器。

3 力控组态软件与TwinCat软PLC的通讯实现

北京三维力控科技有限公司和德国倍福公司技术上相互支持，三维力控组态软件中集成了倍福以太网接口控制器的通信驱动程序，在三维力控组态软件中安装通信驱动程序后，力控组态软件与Beckhoff TwinCat软PLC的数据通讯通过接口简单设置可实现无缝连接，具体设置步骤如下[5]。

（1）在力控I/O设备树形菜单中先找到PLC，再在PLC隐藏列表中查找BECKHOFF

（德国倍福）。

（2）从BECKHOFF PLC中选用BC系列，在设备配置框里设置设备名称、更新周期、超时时间、通信方式。

（3）设置冗余主机的AMSNetID和PORT。

同一个网络中AMSNetID具有唯一性，所设的AMSNetID须与BECKHOFF TwinCat中Properties 所分配的 AMSNet 一致，这样力控组态软件数据库的点才可以通过该标识访问到OPC Sever。

（4）在力控中对参与数据交换的点进行I/O数据连接，先选择连接I/O设备名称，增加连接项，再设置参数类型、数据类型、地址偏移和位偏移。

通过以上设置即可将力控数据库中的点参数和TwinCat PLC的变量链接起来，实现力控组态软件和TwinCat PLC之间的数据通信。

4 结语

通过实验分析，利用OPC技术来实现力控组态软件和倍福TwinCat软PLC的数据交互，通讯及时可靠，设置简便，大批量数据快速完成交换，上、下位机系统之间的数据实时传输问题得到很好解决，达到对象模型和控制器分离构建后集成运行的目的，对后续电梯、交通灯等典型逻辑控制系统的仿真研究有一定的指导作用。

参考文献

[1] 毕辉，程良鸿.关于软PLC技术的研究及发展[J].机电产品开发与创新，2006，19（6）：118-125.

[2] 彭铭.基于TWINCAT平台的液位模糊控制系统研究[D].大连：大连交通大学，2007.

[3] 田虎，杨承志.基于OPC技术的组态软件与Matlab的数据通信及其仿真平研究[J].自动化信息，2008（6）：42-45.

[4] http：//www.gongkong.com/webpage/product/200506/9-A1AE-5DA155AB72DB.htm.

[5] 北京三维科技股份有限公司.力控监控组态软件ForceControl应用手册[Z].北京：三维科技股份有限公司，2003.