OPC工具箱作OPC客户端的应用研究Word文档下载推荐.docx

1、hostInfo = Host: ServerID: 1x4 cell ServerDescription: OPCSpecification: DA2ObjectConstructor:其中，Host:表明搜索到的OPC服务器在本地计算机上；ServerID: 1x4 cell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：allS

2、ervers = Matrikon.OPC.TI5.1KEPware.KEPServerEx.V4Takebishi.Melsec.1OPC.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 =Summary of OPC Data Access Client Object: local

3、host/KEPware.KEPServerEx.V4 Server Parameters Host : localhost ServerID : KEPware.KEPServerEx.V4 Status : disconnected Timeout : 10 seconds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 Object Parameters Gr

4、oup : 0-by-1 dagroup object Event Log : 0 of 1000 events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_1Channel_1.Device_1.Tag_2Channel_1.D

5、evice_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.Tag2Channel_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。 itmCollect

6、ion = 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,numRecord

7、s）;（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whos log*（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

8、换成格式化数据字符串。 plot（logTime, logVal）;axis tightdatetick（xkeeplimitslegend（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。hold onisBadQual = strncmp（logQual, Bad, 3）;isRepeatQual = strncmp（logQual, Repeat, 6）;for k=1:

9、size（logQual,2） badInd = isBadQual（:,k）; plot（logTime（badInd, k）, logVal（badInd, k）, ro, .MarkerFaceColor,rMarkerEdgeColork repInd = isRepeatQual（: plot（logTime（repInd, k）, logVal（repInd, k）, ,0.8 0.5 0, endhold off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

10、。 disconnect（da）delete（da）清除组对象isvalid（grp）从工作区间清除项的集合clear da grp itmCollection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OP工具箱的同步读写操作与服务器交换数据。（1）与服务器建立连接并建立相关对象 connect（da）; grp = addgroup（da,Group1 itmIDs = ,. ;itmColle

11、ction = 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: 2010 6 11 18 45 39.4680 Error:2）读全部值 r = read（itmCollection） r = 3x1 struct array with fields: ItemID Value Quality TimeStampError 查看项的具体数值 r（1）

12、.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 2010 6 11 8 49 33.4060 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

13、的。2）给多个项赋值write（itmCollection,0,0,0）（4）清除disconnect（da） delete（da） clear da grp itmCollection3.2 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

14、被OPC工具箱引擎采集上来的数据覆盖。 set（grp,LoggingModedisk&memoryset（grp,LogFileNameLoggingExample.olfLogToDiskModeoverwrite（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whos log*;（6）清除4 OPC工具箱的事件4.1 查看事

15、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（

16、2）.Data.LocalEventTime） - . datenum（events（1）.Data.LocalEventTime）;loggingSeconds = loggingDuration * 24 * 60 * 604.2 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.RecordsAcq

17、uiredFcn = opccallback;grp.RecordsAcquiredFcnCount = 5;（4）开始数据采集 OPC Start event occurred at local time 15:35:47 Group : 0 records acquired.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）;Recor

18、dsAcquiredFcn,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。OPC Write模块将输入信号写入到OPC服务器中，OPC Read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

19、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4 OPC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