Open PCS 7 使用入门.docx

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OpenPCS7使用入门

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OpenPCS7使用入门

1简介

在”全集成自动化”框架内，PCS7可以与多种系统互联。

例如，通过AS-iLink，可以连接简单的执行器和传感器；通过DP/EIBLink，可连接楼宇自动化设备；通过点对点通信模块CP341可连接MODBUS设备；通过DP/FFLink，可将具有FF总线接口的设备集成到PCS7系统中来；同时对于IT领域，PCS7可以和SIMATICITFramework相集成；通过OpenPCS7服务器，MIS/MES系统可以访问PCS7的过程数据。

PCS7V7.0之前，外部程序（如MES/ERP系统）访问PCS7的过程数据时，需要ConnectivityPack软件包。

PCS7V7.0之后，OpenPCS7作为一个单独的站和来外部程序交换数据。

OpenPCS7软件包可以安装在一个OSClient上，也可以独立安装在一台机器上面。

一个明显好处是，MIS/MES系统通过OpenPCS7访问过程数据时，可以不必关心过程数据的来源或者说PCS7系统的拓扑。

OpenPCS7没有和AS站的直接连接，只连接在终端总线上，数据的来源可以是PCS7中不同的OSserver，也可以是CAS（中央归档服务器），OpenPCS7会自动处理和这些OS站间的数据通信。

OpenPCS7还能访问冗余服务器中的数据。

访问过程中，如果服务器主站出现故障，将自动连接冗余服务器以进行下一个读取作业。

如果在读取作业期间连接被中断，OpenPCS7站会切换到冗余服务器读取数据。

OpenPCS7做为一个中介，将PCS7不同OS站上的过程数据，以统一的标准化接口提供给第三方应用程序。

OpenPCS7提供的标准接口如下：

1、OPCDA（数据访问），V1.00、V2.05a和V3.00的规范

2、OPCHDA（历史数据访问），V1.20规范

3、OPCA&E（报警事件以及历史报警事件），V1.10规范

4、OLE/DB

OPC是OLEforProcessControl的缩写，用于工业上不同设备和系统间的数据交换。

OPC由国际组织OPC基金会来维护和管理，基于微软的OLE（后来的ActiveX）、COM（组件对象模型）和DCOM（分布式组件对象模型）技术，是一整套接口、属性和方法的标准集，规定了不同的软件组件交互使用和分享数据的方法，为过程控制和制造业自动化系统进行通信提供了公用的接口。

OPC的规范包括多种，最常用的是：

OPCDA、OPCHDA和OPCA&E。

OPCDA是数据访问的规范，用于实时过程数据的读写；OPCHDA是历史数据的访问规范，规定了标准的接口使客户端能以统一的方式来存取历史数据归档。

OPCA&E是报警和事件的规范，规定了标准的接口使客户端能够过滤、订阅和确认所需的报警消息；西门子在OPCA&E标准接口之上OpenPCS7进行了扩展，称为OPC"H"A&E（历史报警及事件服务器），通过该接口就可访问历史报警和消息的归档系统。

OLE-DB是一种快速访问不同数据源的开放标准，OLE-DB的核心内容是规定了不同的数据存储都提供一种相同的访问接口，使得应用程序可以使用同样的方法访问各种数据，而不用考虑数据的具体存储地点、格式或类型。

通过OpenPCS7提供的OLE/DB，应用程序可以访问归档数据。

图1、PCS7系统中的OpenPCS7

OpenPCS7所提供的接口中，OPCDA支持数据的读写；OPCA&E支持消息的订阅和确认；OPCHDA和OLE/DB只支持读访问，不支持写访问。

2安装

OpenPCS7站没有和AS站的数据通信，只需安装普通以太网卡，连接在终端总线（TerminalBus）上。

在PCS7系统中，允许安放多个OpenPCS7站。

一个OpenPCS7站，允许多个OPC客户端来访问。

OpenPCS7软件包可以安装在一个OSClient上，也可以独立安装在一台机器上面。

如图2所示，如果只安装OpenPCS7，可以在安装时选择“OpenPCS7”，如果OpenPCS7和OSClient在同一台机器上运行，可以选择“OSClientwithOpenPCS7”。

安装完OpenPCS7之后，系统自动共享一个文件夹，共享名为AutomationProjects（该共享目录一般是ProgramFiles\SIEMENS\AutomationProjects）。

注意如果OpenPCS7站和Client端没有在同一个子网内时（IP地址不在同一个网段），需要做一些额外的设置，具体请参考PCS7手册《PC组态和授权》（英文手册名为《PCConfigurationandAuthorization》）。

图2、安装OpenPCS7

3组态实例

图3、包含CAS和OpenPCS7的PCS7项目组态实例

图3所示是在PCS7V7.0SP1下组态的一个项目示例，包括一个AS站（上图中的400H），一个OS服务器（上图中的Server），一个OS客户机（上图中的Client），一个CAS服务器（上图中的CAS），一个OpenPCS7站（上图中的Sposa）（关于客户机/服务器的组态，以及CAS的组态配置，这里不做介绍，可以参考西门子技术支持网站网上课堂的相关文档）。

下面是组态OpenPCS7站的步骤：

（1）插入OpenPCS7站，组态硬件

　　在SimaticManager中，选择菜单“Insert”>PreconfiguredStation>SIMATICPCStation…，在弹出的对框“PCS7Wizard:

’ExpandProject’”中，选择OpenPCS7，点击Next按钮，再点击Finish按钮，如下图：

图4、通过向导插入OpenPCS7站

　　完成之后，打开OpenPCS7的硬件组态，可以看到：

硬件组态中该PC站里已经插入了SPOSAApplication。

图5、OpenPCS7站的硬件组态

上述操作也可以不使用向导，手工来完成：

先插入SIMATICPCStation，然后在硬件组态中插入SPOSAApplication。

（2）分配服务器数据包

选中OpenPCS7站，点击右键，在快捷菜单中选择AssignOSServer…，在弹出的对话框中分配OSServer和CAS的数据包。

如下图所示：

图6、为OpenPCS7站分配服务器数据包

（3）下载

选中OpenPCS7站，点击右键，在快捷菜单中选择ObjectProperties…，在弹出对话框”Properties–TIAapplication:

Sposa”中填入目标路径path。

安装OpenPCS7时，安装程序会自动共享一个文件夹AutomationProjects（该文件夹受到OpenPCS7程序的监控），必须将配置文件下载到该文件夹中。

OpenPCS7站是不包含WinCC项目的，而是一个配置文件，配置文件名是<项目名>_.dcf，例如，本例中就是SposaCas_Prj_Sposa.dcf。

图7、给OpenPCS7站指定目标下载路径

再选中OpenPCS7站，点击右键，在快捷菜单中选择PLC>Download，看到下载成功的提示即可。

注，如果整个PCS7系统中有CAS存在的话，OSServer需要做一些额外的组态操作，请参见手册《PCS7-系统文档-自述文件》，存放在开始菜单>SIMATIC>信息>Chinese下（英文版为《PCS7SystemDocumentation-Readme》，存放在Start>SIMATIC>Information>English下）。

4测试

将相应的OSServer，CAS和OSClient等站激活运行。

对于OpenPCS7站，只需开机运行即可。

OPC服务器（程序CCEServer.exe）会随着Windows的开机自动运行，请取消屏幕保护、待机等设置，让OpenPCS7站长期稳定运行。

下面分别测试了OpenPCS7提供的四种数据接口。

本文中针对OPC的测试，使用了软件：

visualOPCTestValidatorversion7.2.0000（具体可参考网址）。

该测试软件可以作为OPCDA、OPCA&E以及OPCHDA的客户端。

（1）OPCDA接口

打开OPCTestValidator，使用菜单servers>connecttoserver（Listing）...，即可列出OpenPCS7所支持的接口，包含的OPCServer为：

PCS7.OPCDAServer，PCS7.OPCAEServer.1和PCS7.OPCHDAServer.1。

如下图所示：

图8、OpenPCS7站所支持的OPC接口

选中DA服务器PCS7.OPCDAServer，点击ConnectServer按钮，连接OPC服务器。

然后浏览变量标签，选中并添加到一个OPC组中，读取这些变量的值，监视变量值的实时变化，查看Quality是否为Good。

图9、添加组和要访问的变量

图10、OpenPCS7DA服务器的测试结果

（2）OPCA&E接口

依据OPC规范，OPCA&E客户机可以向A&E服务器订阅报警和消息（subscription），在订阅的时候可以使用一个过滤器（用于选择过滤客户所感兴趣的报警），当报警或事件发生时，OPCA&Eclient能够收到该消息，并且在客户端上能够对消息进行确认操作。

如图11所示，首先创建一个订阅，然后指定过滤器过滤相应的消息，激活该订阅后，可以看到，PCS7中报警消息发生时，客户端上能够接收到该消息。

图11、连接OPCA&E，并创建一个EventSub

图12、为该EventSub指定一个Filter

图13、OPCA&E客户端接收到PCS7系统的报警消息

（3）OPCHDA接口

OPCHDA服务器是DCOM应用程序，为OPCHDA客户机提供来自归档系统的过程数据。

PCS7.OPCHDAServer.1支持浏览，找到归档变量并得到它的句柄（Handle）后，再读取一段时间内该变量的值。

这里OPCHDA服务器的数据可以同时来自于CAS和OSServer，由OpenPCS7自动处理。

自如下图所示。

图14、浏览OPCHDA服务器并得到归档变量的句柄

图15、同步读一段时间之内的归档变量

图16、PCS7OPCHDAServer返回的归档变量

（4）OLE-DB

使用OLE-DB来访问PCS7系统数据归档或报警归档时，需要注意PCS的OLE-DB提供者是WinCCOLEDBProvider。

在OpenPCS7上透明访问OSServer和CAS上的数据时，请使用如下的连接字符串：

"Provider=WinCCOLEDBProvider;Catalog=Svr;DataSource=svr:

:

\WinCC"

其中Provider必须为WinCCOLEDBProvider；Catalog是OSServer的项目名；DataSource格式为:

:

\WinCC。

使用如下命令来测试OLE-DB：

"TAG:

R,（'SystemArchive\TI101/AI_Monitor2.U'）,'2008-07-162:

01:

01.000','2008-07-162:

03:

01.000'"

根据查询的时间段，返回的数据可能来自CAS或者OSServer上的归档数据（长期归档来自CAS，短期归档来自OSServer）。

通过OPENPCS7实现了对历史数据的透明访问。

5总结

OpenPCS7是PCS7系统和外部应用程序数据交换的窗口，通过OPC和OLE-DB等标准接口，外部程序和应用不需要知道PCS7系统的内部结构，就能访问所有的OSServer和CAS上（包括冗余Server和冗余CAS）的在线、归档的数据和报警消息。

　　如果想了解更多关于OPC和OLE-DB方面的信息，也可以参考WinCC系统的选件ConnectivityPack软件包中的手册。

关键词

OpenPCS7，OPCDA，OPCHDA，OPCA&E，OLE-DB

 条目号:

80921741

日期:

2013-10-01