基于OPC技术的LABVIEW与DCS通信实现

摘 要：介绍了基于OPC通讯技术，以DCS控制器为下位机，LABVIEW软件为上位机，实现上位机与下位机之间数据通信的方法， 并编制了基于LABVIEW的管道流量数据监测程序测试通信的效果，测试结果表明该方法可以实现LABVIEW与DCS的数据通信。

关键词：OPC ；LABVIEW；DCS；数据通信

引言

虚拟仪器（VIRTUAL INSTRUMENT）是仪器技术与计算机技术深层次结合的产物，它通过软件将计算机的硬件资源和仪器的硬件資源有机结合，操作人员只需通过友好的图形化界面以及图形化的编程语言进行程序设计来实现对设备的数据采集、分析、控制、显示以及存储。虚拟仪器的主要特点是可方便、灵活地同外部设备、网络及其它应用建立连接，其基于软件体系，节省了开发维护的费用。NI公司是世界上最大的虚拟仪器制造商，LABVIEW （LABORATORY VIRTUAL INSTRUMENT ENGINEERING WORKBENCH）软件是由美国NI公司开发的、优秀的图形化编程开发平台，它不同于基于文本的开发语言，如C、C++、JAVA等编程语言，它不仅可以在WINDOWS、MAC OS X以及LINUX操作系统上使用，还可以在MICROSOFT WINDOWS CE、PALM OS以及很多的嵌入式平台上运行，如FPGA、DSP等。LABVIEW软件中集成了大量的函数库和子程序，可以方便地来完成一些需要的编程任务。在使用子函数的时候可以忘掉如C++编程语言中的指针操作、内存分配等令人头疼的编程问题[1-2]。

OPC（OLE FOR PROCESS CONTROL）是一种过程控制工业标准。它定义了标准的通信接口，其目的是实现数据源与数据使用者之间连接。通常情况下，OPC SERVER软件是由硬件开发商提供的，不再需要编写底层的硬件驱动程序，直接通过OPC OPC CLIENT就可以实现与硬件的数据交换。OPC技术的产生，给不同厂家的硬件和软件之间的通讯提供了便捷条件。因此，本文通过OPC通信技术将DCS实验系统与LABVIEW软件实现数据交换，利用LABVIEW软件丰富的函数库以及工具包实现更加复杂的数据分析与设备控制。

1、DCS实验系统简介

DCS实验系统是基于ABB公司的AC800M系列控制器平台构建的DCS实验系统，该实验系统主要由现场层、控制层和监控层三部分组成。现场层主要是由PCS-B综合实验装置对象系统构成，通过电缆将现场层各种传感器或者变送器检测得到的温度、液位、流量等参数数据传输给控制层中的控制中。控制层采用的是AC800M系列控制器，该控制器供应商提供了针对AC800M的OPC SERVER软件，这样就不再需要编写底层的硬件驱动程序，只需在监控层的主机安装上LABVIEW软件，建立OPC CLIENT与AC800M的OPC SERVER的建立连接即可[3]。

2、LABVIEW与DCS的OPC通信实现过程

DCS实验系统是基于ABB公司的AC800M系列控制器平台设计的实验系统，该系列控制器自带有OPC服务器软件（OPC SERVER FOR AC800M），因此，只需在LABVIEW软件中建立OPC CLIENT即可。下面以DCS实验系统中的基于LABVIEW的管道流量监测系统设计为例，介绍LABVIEW与DCS的OPC通信实现的具体过程。

2.1 下位机DCS控制组态

打开 AC800M CONTROL BUILD M软件，进行控制策略组态程序设计，DCS控制组态的详细设计方法请见参考文献[4]，在此不再做详细赘述。

2.2 上位机LABVIEW OPC CLIENT建立

打开LABVIEW软件，新建一个项目，然后点击项目树下的<我的电脑>，右击选择<新建>下的I/O SERVER，选择创建OPC CLIENT。然后点击CONTINUE（继续）按钮，然后，选择OPC 服务器，名称为：ABB.AC800MC_OPCDASERVER.3。保存好项目文件后，点击项目树下的<我的电脑>，右击选择<新建>下的<库>一栏，建立库文件，右击库文件并选择<创建约束变量>，，添加流量变量值，并命名为FLOWVALUE。然后点击库文件，右击选择<部署>。部署完成后点击项目树的<我的电脑>，右击新建一个VI，将流量值FLOWVALUE从项目树中拖进VI程序面板中，然后利用LABVEIW的图形化编程语言，编辑一个管道流量监测的VI显示测试程序。

3 系统运行测试

运行LABVIEW，管道流量变化曲线如下图5所示，实验表明LABVIEW与DCS实验系统成功实现了OPC通信。

4结束语

成功地实现了将DCS实验系统的现场层实验设备数据实时传输给上位机软件（LABVIEW）中，从而为进一步的利用LABVIEW软件图形化的编程语言以及丰富的工具包，方便进行数据采集与分析。

参考文献：

[1] 臧其亮.基于OPC的S7_300与LABVIEW通讯实现[J].自动化与仪器仪表，2015，10：193-195.

[2]徐高清.基于LABVIEW和OPC技术的自动化智能化检测系统的设计[J].电子测试，2014，2：90-92.

[3]于磊. 基于AC800M控制器DCS组态设计与实现[J].工业控制计算机，2018， 12（31）： 54-55.

[4]陈树学，刘萱编著. LABVIEW宝典（第2版）[M].电子工业出版社，2017.

[5]于磊， 杨国田. IFIX与AC800M系列DCS控制器OPC通信实现[J].自动化与仪器仪表， 2014， 3： 51-55.

作者简介：

郭诗璠（1998-），汉族 ，女，辽宁鞍山人，在读大学本科，主要从事自动化专业的学习.