以OPC协议构建PLC与InTouch的数据通路

以OPC协议构建PLC与InTouch的数据通路

数据通信是工业控制过程中至关重要的环节，文章结合实际项目中ABB AC500-PM581 PLC与Wonderware公司InTouch软件之间数据通讯的实例，着重阐述了利用OPC协议构建通信链路的原理及其在项目实施过程中的应用。

标签：OPC协议；数据通信；工业控制；InTouch

1 概述

烟台古现污水处理厂采用BOT建设运行管理模式，由北京中联环工程股份有限公司投资，一期投资规模2500万元，日处理能力2万吨。

在该项目实施过程中，青岛惠融科技发展有限公司承担自动控制及监控系统的设计，采用ABB AC500系列PLC和Wonderware公司的InTouch监控软件，在两者之间构建了通畅的数据通路，并通过恰当的系统配置使操作人员可实时察看设备状态和污水处理过程，同时为工程师提供了使用方便、系统开放和功能强大监控组态平台，可满足操作人员在线实时监测操作设备，并保证监控系统实现显示、设定、操作报警及趋势跟踪等功能。

2 OPC协议

2.1 系统通信的桥梁OPC协议

OPC（OLE for Process Control）技术是以COM/DCOM技术为基础，由世界上一些技术领先的自动化系统和硬件、软件公司制定并发布的，为过程控制设计的OLE技术。OPC提出了一套统一的标准，采用CLIENT/SERVER模式，提供具有统一OPC接口的SERVER程序，由硬件厂商或专门的公司针对硬件设备的驱动程序完成，而软件厂商按照OPC标准访问程序，即可实现与硬件设备的通信。

一个OPC服务器由三个对象组成：服务器（Server），组（Group），项（Item）。OPC服务器对象用于提供关于服务器对象自身的相关信息，并作为OPC组对象的容器；OPC组对象为OPC客户程序提供了一种组织数据的方法；OPC项代表了OPC服务器到数据源的一个物理连接。一个OPC项不能被OPC客戶程序直接访问，因此在OPC规范中没有对应于项的COM接口，所有与项的访问都需要通过包含项的OPC组对象来实现。对于一个项而言，既可以是PLC中的一个寄存器，也可以是PLC中的一个寄存器的某一位。

2.2 通讯服务器OPC Server

通讯服务器是整个系统的枢纽，主要实现不同协议之间的数据传输，为了实现整个系统间的通讯，在通讯服务器上需要装3个软件；Wonderware公司的

OPClink和OPC I/O Server，CODEsys.OPCserver.02。通讯服务器的工作过程及各软件之间的管理如图1所示。

图1 软件关系图

3 系统构成

3.1 系统简介

系统采用分层结构，上层为管理操作层，由两个操作站构成；中间为通信层；下层为PLC控制层，由CPU、通信模块及I/0模块等组成。采用通用TCP/IP协议，整个系统具有优良的扩展性，用户可根据需求，在各个层次上自由扩展。

图2 系统结构图

3.2 上位机组态

监控软件以Microsoft公司的WindowsXP Professional操作系统为软件平台，利用Wonderware公司的InTouch及I/0 Server进行人机界面软件、后台控制软件和协议转换软件的二次开发。

3.3 I/O Server

I/O Server的作用是实现不同协议间的数据传输。Intouch公司自带的I/O Server支持以下协议：OPC协议、AB协议、GE协议、Omron协议、Moto协议、Modbus协议等。

在本系统中，ABB 公司的PLC采用OPC协议，因此I/O Server从Codesys.OPCServer.02上读取PLC的数据，并转换为TCP/IP协议，传送给OPC Link。

组态监控服务器必须实时从PLC中读取相应数据从而实现监控功能，但服务器无法直接从ABB PM581 PLC中进行数据读取，必须借助Wonderware公司的I/O Server才能实现相应功能。Wonderware的 I/O Server支持DDE、FastDDE及Suit-eLink协议，通过Wonderware的I/O Server Toolkit创建的第三方I/O Server，可以满足绝大多数工业设备互联互通的需求，并可以连接各种流行的PLC、RTU、DCS及ESD系统。

在本系统中，组态监控服务器与PLC使用以太网进行连接，PLC采用ABB的PM581，OPC通信协议，因此选用OPC的I/O Server。

4 通信调试

调试过程可以分两步进行：

第一，调试OPC LINK与AC500PM581的通信。这一步可以通过安装3SSoftware自带的Matrikon OPC Explorer进行调试。如图3所示，Server：CODEsys.OPC.02；Connected：Yes；State：Running，表示通信成功。通过OPCLINK就可以浏览到程序内的变量。

图3 调试窗口

第二，调试OPC LINK与Intouch的通信。在InTouch内无需建立访问名和标记名字典，可以直接将OPC LINK内的topic name导入，作为访问名，将变量导入直接生成标记名，省去了建立标记名繁琐的工作。在Intouch内建立简单的模拟值显示，与导入的变量连接即可验证通信是否成功。

将整个调试过程分开进行有利于查找错误，以清晰的思路进行调试可以达到事半功倍的效果。

目前该系统已经投入运行，日处理污水2万吨。

参考文献

[1]陈玉亮，黄巧亮.基于InTouch9.0的污水泵站远程监控系统[J].工业控制计算机.2006，19（7）.

[2]冯元崴.MELSEC Q系列PLC与InTouch软件通讯[J].工业控制计算机.2007，20（9）.

作者简介：万俊贺（1982-），女，山东青岛人，辽宁石油化工大学硕士研究生，德州科技职业学院（青岛校区）机电一体化技术专业，助教，研究方向，检测技术。