宇电OPC SERVER在IFIX 3.x中的配置应用

摘要：介绍了OPC技术和发展，描述了如何把厦门宇电AI系列人工智能调节器中的实时数据及参数通过厦门宇电OPC Server软件及IFIX内置的OPC Client驱动互连到IFIX数据库的具体过程和详细配置。 关键词：IFIX，OPC Server ，OPC Client，厦门宇电AI系列人工智能调节器 1 OPC的产生 OPC全称OLE for Process Control，是随过程控制的发展产生的一种工业标准。现阶段SCADA即数据采集与监视控制系统已经由集中控制逐步转换成集散式控制，所以监控系统、人机接口等应用程序需要通过硬件驱动程序的方式和现场的硬件设备通讯。驱动程序一般是由监控软件的开发商根据硬件厂商的产品来制作的，不同的厂商，不同的设备需要不同的驱动程序，同一个硬件设备对于不同的监控软件也需要不同的驱动程序，这样对软件监控工程的顺利完成造成了很多麻烦，使现场硬件设备、远程监控软件和驱动程序的兼容成为一个棘手的问题。虽然MODBUS协议的产生解决了一部分问题，但是并不是所有的现场设备都适用MODBUS协议，就算是勉强兼容也不能100％的发挥远程监控软件对现场设备的控制功能。由于实际需要软件制造商和系统集成商以及硬件开发商急切需要一种高效，可靠，开放，互操作强的的驱动程序模式，于是OPC标准产生了。 OPC的产生解决了硬件、软件厂商的矛盾，满足了系统集成中无缝访问的条件，提高了整个系统的开放性和互交换的操作性，使组件多样化的集散式监控系统更为简单。 2 OPC技术特点 OPC是以OLE/COM/DCOM机制作为应用程序级的通讯标准，采用了Client/Server模式，作为现场硬件和监控软件之间的一个中间环节，使不同的客户端软件可以任意访问服务器器端的数据源，而不会像DLL驱动程序那样受到限制。开发OPC服务器端访问接口的任务由硬件生产厂家来完成，以OPC Server软件的形式提供给软件用户，而监控软件制造商只要在软件中加入OPC Client驱动就可以。OPC服务器访问底层硬件，并将数据以OPC接口的方式提供到任何具有OPC客户端接口的软件。如图1 OPC规范要求硬件生产商在提供新的硬件设备的同时也提供一款根据新设备的协议开发的可以和新设备通讯的符合OPC标准的服务器端软件，为设备提供基本的协议接口，并具有OLE/COM连接，一般用来完成数据交互和数据前置处理。这样任何标准的OPC客户端都可以以标准方式访问该OPC服务器。OPC规范还要求监控软件制造商必须提供符合OPC标准的客户端驱动，客户端驱动负责按标准的OPC接口函数对OPC服务器进行数据访问，这样不管现场设备是那种形式，客户端都可以用统一的方式去访问，方便了硬件和监控软件数据间的交互。当OPC服务器里的数据发生改变时，服务器端将向客户端发出信息，客户端得到信息后再进行必要的处理，同样当客户端数据改变时，客户向服务器端发出信息，服务器也会相应的处理数据，这样就不需要花费大量时间来互相查询数据。 OPC技术对工业控制系统的集成是革命性的，使不同的现场设备和系统软件都可以互相兼容，OPC作为一种连接件，按标准的COM对象、方法属性，提供了更为简单的数据交互。无论是公司管理系统还是现场监控系统，无论是DCS还是FCS，无论是PLC还是智能仪表，都可以通过OPC快速交换数据。简单来说OPC技术增强了整个监控系统的功能，提高了系统内各个组件的兼容性。 3 IFIX OPC Client与厦门宇电OPC Server的配置和使用 Intellutinon公司的IFIX软件在国内非常通用，性能稳定功能强大，界面友好，最重要的是一直都支持OPC功能，即可以作为OPC服务器，也可以作为OPC客户端。厦门宇电自动化科技有限公司的产品AI系列人工智能调节器应用的范围也非常广，涉及到各个工业及科研领域。但是IFIX软件中却没有厦门宇电仪表的驱动，实际上大多数国内仪表，在IFIX软件中都是没有驱动的，毕竟IFIX是国外的组态软件，这也使IFIX的用户使用性价比高的国内智能仪表成为一个难解决的问题，除非自己做驱动程序或恰好该仪表通讯协议符合MODBUS兼容协议。但厦门宇电OPC Server软件的出现解决了该问题。下面将详细解说将厦门宇电AI系列人工智能调节器上的数据通过OPC读取到IFIX数据库中的过程。 3．1 厦门宇电OPC Server的配置和使用 宇电全系列仪表标准OPC2.0 SERVER软件可以在厦门宇电网站资料下载区下载，按《厦门宇电仪表OPC服务器帮助》正确安装后，运行该软件会在桌面右下角任务栏中显示 ，右击恢复窗口按钮后继续按照帮助配置，添加1个COM口，5个宇电仪表（地址分别0，1，2，3，4）后保存设置，重新运行该软件，在下位机宇电AI系列人工智能调节器和计算机串口通讯正常的情况下见图2 点击com下的设备，右边的参数数据会实时刷新，说明OPC Server与下位机仪表通讯成功。 *BIN设备为起始位置因为IFIX OPC Client的原因需要闲置，后面会详细说明。 3．2 IFIX OPC Client的配置和使用 安装完IFIX,桌面上出现多个IFIX图标，然后先安装好“OPCDrv OLE for Process Control Client，Version 7.32c”驱动，如果没有该驱动软件可以向软件销售商索要。先进入SCU系统配置，在SCADA组态的I/O驱动器定义中加载OPC驱动，安装完成后SCU里就出现了OPC这一项，双击进入“I/O Driver Server Connection”界面。如图3 在“I/O Driver Server Connection”界面请选择“使用本地服务器”，服务器名称是“opc.yudian.1”然后点“下一步”进入PowerTool。 PowerTool是IFIX的OPC客户端软件，所有配置工作都在这里完成，它主要用来连接OPC服务器。如图4 该画面为PowerTool出现的第一个界面不用设置，右面文字框内的数字分别表示左面树型结构的数目。左面OPC根目录下有默认的一个服务器名称，这里我改成了“yudianopc” “yudianopc”连接的服务器是OPC Server for Yudian Instruments，选择opc.yudian.1。服务器位置还是选择“本地”，同时需要在Enable打上勾表示启用。左面树型结构中的数据组名称改成了“ai1”如图5 在数据组界面，I/O选项中的异步(Asynchronous)和同步(Synchronous)信号。异步为数据有变化时才更新，或看门狗超时才访问OPC服务器；同步为定期访问服务器。一般模拟量用异步，开关量用同步。数据组的Enable也要勾上。其他参数对通讯影响不大可以默认。如图6 在数据项界面如图7，数据类型设置为“signed”，然后用”Browse Server…”按钮进入服务器数据项的选择画面如图8。选择完成后“OPC Item Settings”会相应的改变。数据项的Enable也要勾上。 *OPC.yudian.1的第一行“Branches：”数据项不可用，需要在宇电OPC服务器实际连接的仪表驱动前加了一个空的驱动BIN设备。 在以上设置全部正确的情况下，先在左面的树型结构中选择一个数据项，然后点击菜单“Display Mode”下的“数据状态”按钮，接着点击菜单栏上的绿色箭头，运行OPC Client。图9中显示的就是OPC Client与OPC Server通讯正常的情况，通讯正常的标志是“Data”项的显示为GOOD。 3．3 IFIX数据库于IFIX OPC Client的连接 如图10，在数据库管理器中建立一个模拟量输入变量，I/O地址是不可以选择的必须自己按照默认格式逐个填写[server；group；item；access]四项缺一不可，否则报错。例子中填写的是：yudianopc；ai1；com.518-1.HIAL；No Access Path。硬件选项选择Signed。工程单位先确定好数字范围0－10000，其他默认。点击保存按钮后变量添加到列表中，接着再次点击存盘按钮，保存列表，然后在表格上右击选择刷新，该变量的当前值就显示出来了，如果当前量位置显示“？？？？”，说明连接或设置有错。 3．4常见问题处理 前面已经说明了数据传送的过程。厦门宇电OPC服务器软件直接与仪表硬件通讯，IFIX OPC客户端PowerTool从OPC服务器上读取数据，提供给IFIX数据库管理器使用。 3．4．1 数据库的启动顺序： 1)启动OPC服务器。在启动过程中，要连接控制器，可能会在连接的控制器上显示红X，提示找不到所要的OPC文件，这时就要从组态的那台电脑上把工程文件DCSProj拷到本机，连接控制器时，手动指定DCSProj中OPC配置文件的位置。OPC配置文件包含了数据点名等的信息。 2)启动OPC客户端PowerTool。打开相应的导入文件，点击绿三角，进入运行状态。从停止到运行要等一段时间。如果很快得进入了运行状态，要看一下SERVER的设置是否为LOCAL。OPC数据结构是树形的，依次为SERVER，GROUP，ITEM，这三层都有使能端ENABLE，要将ENABLE勾上对应的数据项才会进行通讯。所以要保证所有的这三层的都ENABLE勾上。 3．4．2 画面上数据点显示问号： 如果在画面上显示问号，则在FIX数据库中此数据点也会显示问号，这表示数据还没有读上来，如果是刚启动，则要等一会儿。如果问号一直存在，就要在