OPC工具箱作OPC客户端的应用研究Word文档下载推荐.docx
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hostInfo=
Host:
'
ServerID:
{1x4cell}
ServerDescription:
OPCSpecification:
{'
DA2'
}
ObjectConstructor:
其中，Host:
表明搜索到的OPC服务器在本地计算机上；
ServerID:
{1x4cell}表明在本地计算机上搜索到四个OPC服务器。
四个OPC服务器所遵循的OPC规范都是DA2.0。
ObjectConstructor是指四个OPC服务器的制造商。
2）验证返回的OPC详细信息：
将OPC服务器ID信息赋值给allSevers数组
allServers=hostInfo.ServerID'
执行结果如下：
allServers=
Matrikon.OPC.TI5.1'
KEPware.KEPServerEx.V4'
Takebishi.Melsec.1'
'
OPC.SimaticHMI.HmiRTm.1'
本次仿真所用的OPC服务器是'
。
（2）创建一个OPC数据访问客户端对象
获得主机名称和OPC服务器ID后与OPC服务器进行连接，需要创建一个与服务器相对应的opcda（OPC数据访问）对象，其代码如下：
da=opcda（'
'
这样就建立了一个与KEPware.KEPServerEx.V4对应的OPC数据访问对象。
da=
SummaryofOPCDataAccessClientObject:
localhost/KEPware.KEPServerEx.V4
ServerParameters
Host:
localhost
ServerID:
KEPware.KEPServerEx.V4
Status:
disconnected
Timeout:
10seconds
从上面执行结果可以看到Status:
disconnected，也就是还没有与OPC服务器建立连接。
（3）建立MATLAB与指定OPC服务器之间的连接
1）连接服务器
connect（da）
2）显示客户端信息，确认客户端已经建立了连接
da
执行结果如下：
connected
ObjectParameters
Group:
0-by-1dagroupobject
EventLog:
0of1000events
从执行结果Status:
connected可以看出，OPC客户端，也就是matlab与服务器建立了连接。
（4）浏览服务器的命名空间
1）依据KEPware.KEPServerEx.V4服务器中已经存在的项，通过部分匹配查找出所有需要的OPC项。
KepItems=serveritems（da,'
*Channel_1.Device_1.Tag*'
KepItems=
Channel_1.Device_1.Tag_1'
Channel_1.Device_1.Tag_2'
Channel_1.Device_1.Tag_3'
执行结果显示了所有包含Channel_1.Device_1.Tag字符串的OPC变量。
2）将需要的OPC项名存储到数组itmIDs中
itmIDs={'
Channel_1.Device_1.Tag1'
…
Channel_1.Device_1.Tag2'
Channel_1.Device_1.Tag3};
本次仿真的三个项模拟PLC的模拟量，是整型数据。
（5）创建一个OPC数据访问组对象
grp=addgroup（da,'
Group1'
（6）将项添加到组对象中
创建组后才能够添加项，下面将步骤四中定义的项（itmIDs）全部添加到创建的组对象（grp）中。
itmCollection=additem（grp,itmIDs）
执行后itmCollection数组中存放着Group1中所有项的集合。
（7）配置OPC工具箱的属性
用SET命令配置OPC工具箱的属性，用GET命令取回其属性。
下面的代码是在两分钟内，每隔0.2秒登入一次数据，numRecords是登入数据的次数。
logDuration=2*60;
logRate=0.2;
numRecords=ceil（logDuration./logRate）
配置组对象属性，使其能获取所有的数据。
set（grp,'
UpdateRate'
logRate,'
RecordsToAcquire'
numRecords）;
（8）从OPC服务器中获取数据
调用START函数获取数据。
为了在程序继续往下执行前得到所有的数据，调用WAIT函数。
start（grp）
wait（grp）
上面语句执行后，数据都登入到了内存里面，需要从OPC工具箱引擎里取回。
因为读取上来的数据是时间序列数据，需要将读取上来的数据存储到各个独立的数组中。
[logIDs,logVal,logQual,logTime,logEvtTime]=getdata（grp,'
double'
）;
查看工作区间中各个数据的大小
whoslog*
（9）绘制数据图形
下列代码将数据图形绘制在一条坐标轴上，数据格式标记（DATETICK）函数将X轴标记转换成格式化数据字符串。
plot（logTime,logVal）;
axistight
datetick（'
x'
keeplimits'
legend（logIDs）
图1模拟量数据绘制结果
上图注释框控标出红线是Tag1的数据值变化曲线，绿线是Tag2的数据值变化曲线，蓝线是Tag3的数据值变化曲线。
通过上图尚不能判断所得数据的品质，所以通过下面的一段代码将品质不好的数据点用红色标出，品质不确定的数据用橙色标出。
holdon
isBadQual=strncmp（logQual,'
Bad'
3）;
isRepeatQual=strncmp（logQual,'
Repeat'
6）;
fork=1:
size（logQual,2）
badInd=isBadQual（:
k）;
plot（logTime（badInd,k）,logVal（badInd,k）,'
ro'
...
MarkerFaceColor'
'
r'
MarkerEdgeColor'
k'
repInd=isRepeatQual（:
plot（logTime（repInd,k）,logVal（repInd,k）,'
[0.80.50],'
end
holdoff
图2数据品质标志结果
由于所有的数据品质良好，所以没有显示标识红点或橙色点。
（10）清除
结束OPC工具箱对象后必须将其从OPC工具箱引擎中删除，并自动删除组对象和项对象。
disconnect（da）
delete（da）
清除组对象
isvalid（grp）
从工作区间清除项的集合
cleardagrpitmCollection
以上分析的是MATLAB从OPC服务器读取某个组中所有项的字段值，并用图形显示ItemID、Value、Quality、TimeStamp的全过程，及其使用的底层代码的分析。
其M文件代码见附录1。
3.OPC工具箱的数据交换
3.1同步读写
用OPＣ工具箱的同步读写操作与ＯＰＣ服务器交换数据。
（1）与ＯＰＣ服务器建立连接并建立相关对象
connect（da）;
grp=addgroup（da,'
Group1'
itmIDs={'
...
};
itmCollection=additem（grp,itmIDs）;
（2）执行同步读操作
默认读操作从OPC服务器的高速缓存中获取数据。
1）读一个值
r=read（itmCollection
（1））
r=
ItemID:
Value:
1004
Quality:
Good:
Non-specific'
TimeStamp:
[2010611184539.4680]
Error:
2）读全部值
r=read（itmCollection）
r=
3x1structarraywithfields:
ItemID
Value
Quality
TimeStamp
Error
查看项的具体数值
r
（1）.Value
执行结果为：
ans=
3305
当OPC服务器在网络上或不在本地上时，从设备读取数据将花费更多的时间。
从设备被读取数据时，要将数据源指定为’device’。
r=read（itm1,'
device'
（3）执行同步写操作
1）给一个项赋值0
write（itmCollection
（1）,0）
再将数据读取回来
r=read（itmCollection
（1））
执行结果：
6
[201061184933.4060]
从执行结果可以看到其Value值由3350这样的大数值变成了6，这是因为这个项的值是自动线性增长，当写入值0再读回来的间隙增长到6了，但是仍可判断出写操作是成功执行了的。
2）给多个项赋值
write（itmCollection,{0,0,0}）
（4）清除
disconnect（da）
delete（da）
cleardagrpitmCollection
3.2从OPC服务器采集数据
（1）创建OPC工具箱对象层次结构
itmCollection=additem（grp,itmIDs）；
（2）配置数据采集持续时间
Set（grp,’UpdateRate’,0.2）;
Set（grp,’RecordsToAcquire’,40）;
（3）配置数据采集目标
数据被采集到磁盘和内存。
磁盘文件名是LoggingExample.olf，如果该文件名已存在，那么该文件原有的数据会被OPC工具箱引擎采集上来的数据覆盖。
set（grp,'
LoggingMode'
disk&
memory'
set（grp,'
LogFileName'
LoggingExample.olf'
LogToDiskMode'
overwrite'
（4）开始采集数据
启动组对象，等待两秒钟，并显示最后获取的数据值。
pause
（2）
sPeek=peekdata（grp,1）
显示项的ID和值
disp（{sPeek.Items.ItemID;
sPeek.Items.Value}）;
等待数据采集完成后，才继续执行后面的代码。
wait（grp,inf）
（5）获取数据
whoslog*;
（6）清除
4OPC工具箱的事件
4.1查看事件
（2）开始数据采集
将数据采集数设定为10条，并开始采集
grp.RecordsToAcquire=10;
start（grp）
等待数据采集完毕
（3）查看事件日志
在组对象采集数据时产生了两个事件：
开始和停止。
客户端的时间日志属性值是一行二列的事件型数组。
events=da.EventLog
列出记录在事件日志中的事件类型
{events.Type}
使用事件结构中的字段获取特定事件的信息。
下面代码显示了停止事件的信息。
stopdata=events
（2）.Data
用停止时间减去开始时间，得到采集数据用掉的时间。
loggingDuration=datenum（events
（2）.Data.LocalEventTime）-...
datenum（events
（1）.Data.LocalEventTime）;
loggingSeconds=loggingDuration*24*60*60
4.2使用默认回传
da=opcda（'
（2）配置数据采集参数
grp.RecordsToAcquire=20;
grp.UpdateRate=0.5;
（3）配置回传
用默认数据回传显示在数据采集过程中的开始、数据获取、停止事件。
grp.StartFcn=@opccallback;
grp.StopFcn=@opccallback;
grp.RecordsAcquiredFcn=@opccallback;
grp.RecordsAcquiredFcnCount=5;
（4）开始数据采集
OPCStarteventoccurredatlocaltime15:
35:
47
Group'
:
0recordsacquired.
等待数据采集完毕
（5）清除
4.3使用自定义回传
使用自定义回传，用display_opcdata函数将获取的数据实时绘制在图形窗口中。
（2）设置相关参数值
设置数据更新速率为0.2秒，要获取的数据为200条,每5秒钟执行一次回传。
0.5）;
200）;
RecordsAcquiredFcnCount'
5）;
RecordsAcquiredFcn'
@display_opcdata）;
（3）获取数据
执行结果为动态绘制变量曲线的图形窗口，下图是执行结束时的图片。
图3自定义数据回传结束时数据图
5.使用OPC工具箱模块读写数据
在MATLAB的Simulink工具箱中，已经有OPC配置模块、OPC读取数据模块、OPC写入数据模块。
OPCWrite模块将输入信号写入到OPC服务器中，OPCRead模块将数据从OPC服务器中读取上来，并在Scope中显示。
另外，数据品质显示在Display模块中，如果数值为192就说明数据品质好。
只要建立适当的模型就可以完成对OPC服务器中数据的读写操作，并可以利用其他仿真工具完成复杂的控制。
首先设置“OPC配置模块参数”，选择OPC服务器KEPWare.KEPServerEx.V4。
图4OPC服务器配置
（1）数字量写与读
使用KEPWare.KEPServerEx.V4中的数字量Channel_1.Device_1.K0.0作为数字量变量。
首先利用“OPC写模块”将数值在0、1间变换的方波信号写入OPC服务器中并赋值给Channel_1.Device_1.K0.0，然后再将该变量的值从OPC服务器重读取出来，如图5所示。
图5数字量写与读
图6数字量读取结果
运行图5所示模型后会得到图6所示结果。
图6显示，OPC服务器中的变量值随着方波信号改变了，并且写进去1后，变量值变为-1。
其中，0值表示False，-1表示True。
（2）短整型数据写与读
首先在OPC服务器中建立一个Short型变量Channel_1.Device_1.TagK2。
然后将一个整型常量20写入给该项，再将该项的值读取出来。
图7短整型数据写与读
图8短整型数据读取结果
运行后，可以从图8中看到该整型变量的值已经变成了20。
（3）浮点型数据写与读
首先在OPC服务器中建立一个浮点型变量Channel_1.Device_1.TagK4Float。
然后将一个正弦信号写入到该项，再将该项的值读取上来，并将原正弦信号与采集上来
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