基于 LabVIEW 與OPC的船舶機艙報警系統設計(2)
顯然,第二種方案對開發(fā)者更方便、快捷,因而本文選用第二種方案。OPC(OLE for Process Contro1)是基于bbbbbbs NT技術的0LE,COM/DCOM接口的擴展,其本質是OPC Client用一種開放的、標準化的通訊方式與OPC Server進行通訊。OPC規(guī)范定義的標準接口,使得不同廠家之間軟硬件的集成易于實現。使用第三方硬件時,只要硬件開發(fā)商提供OPC Server,軟件開發(fā)人員無需編寫低層的驅動程序,通過用戶軟件的OPC Client即可與之進行數據交互。
1.3.2 LabVIEW與PLC數據通信的建立
(1)OPC Server的配置
SIEMENS公司為S7—300/S7—400提供的OPCServer接口集成在SIMATIC NET軟件包內,在本系統中西門子S7系統提供OPC Server,LabVIEW作為OPC Client進行數據通信。
(1)首先要進行OPC配置,在成功安裝SIMATICNET和CP5611的驅動程序后,重新啟動計算機,開始使用SIMATIC NET軟件組態(tài)PC Station。
(2)組態(tài)好后在Step7v5.3中OPC Server與CPU315—2 DP進行連接。
(3)連接好之后要下載,特別注意訪問點的(Access points)的設置,Options—PG/PCINTERFACE,下載到本地服務器要選本地訪問點PC internal(1ocal)下載到CPU315—2 DP,訪問點要改成CP5611。
(4)屬性中設定local(本地)IP地址,比如192.168.6.174,partner是CP5611,它的IP地址也要設定好,比如192.168.6.132。這樣,配置完成后,如果PCStation中小圖標變?yōu)椴噬硎綩PC Server配置好了。
(2)DataSocke與OPC的通信
LabVIEW的圖形化變成平臺集成了當前測控領域中各種先進的軟件開發(fā)技術,可采用多種方案對OPC服務器進行訪問。由于LabVIEW軟件平臺支持DataSocket技術,DataSocket能實現實時數據共享,本文采用DataSocket技術實現對OPC服務器的訪問。 DataSocket技術是基于Microsoft COM和ActiveX,源于TCP/IP協議并對其進行高度封裝,面向測量和自動化應用,用于共享和發(fā)布實時數據,是一種易用的高性能數據交換編程接口。但它不必像TCP/IP編程那樣把數據轉換為非結構化的字節(jié)流,而是以自己特有的編碼格式傳輸各種類型的數據,包括字符串、數字、布爾量以及波形等,還可以在現場數據和用戶自定義屬性之間建立聯系,一起傳送。盡管DataSocket與OPC的實現原理有所不同,但DataSocket與OPC在體系上比較相似,二者結構上都是客戶機/服務器模式,都為跨網絡傳輸數據定義了各自的傳輸協議,并以bbb的方式訪問服務器數據項目。LabVIEW中可通過DataSocket VI功能子模板上DataSocket VIs支持OPC應用。在LabV IEW中與一個OPC Sever通過調用DataSocke—tOpen Connection.vi圖標實現,并將對應于OPC—severbbb傳給該Vi。OPC bbb的基本結構為:OPC://主機名//OPC服務器名/數據項目/刷新率。
l.4 監(jiān)控系統界面
在上位機中顯示的1#主機5個參數的實時參數值,運用DataSocke和OPC可以進行實時穩(wěn)定的通信顯示。儀表盤中,綠色表示參數在安全的情況下運行;黃色表示參數正處于臨界的狀態(tài),即將要達到超限的狀態(tài);而紅色即表示參數已經超限。參數超限時,儀表下面的報警燈隨即紅亮,圖3中的第三個儀表已經報警,顯示的是1#主機轉速超限。此時可以根據要求發(fā)送指令到PLC,或者通過PLC編程自動切換或停車。處理后PLC可將處理結果返回給LabVIEW顯示并存儲。表頭下面的三個曲線利用LabVIEW強大的數據顯示功能,通過設置顯示數據歷史長度設置當前一段時間內的實時數據曲線,如圖3所示。
1.3.2 LabVIEW與PLC數據通信的建立
(1)OPC Server的配置
SIEMENS公司為S7—300/S7—400提供的OPCServer接口集成在SIMATIC NET軟件包內,在本系統中西門子S7系統提供OPC Server,LabVIEW作為OPC Client進行數據通信。
(1)首先要進行OPC配置,在成功安裝SIMATICNET和CP5611的驅動程序后,重新啟動計算機,開始使用SIMATIC NET軟件組態(tài)PC Station。
(2)組態(tài)好后在Step7v5.3中OPC Server與CPU315—2 DP進行連接。
(3)連接好之后要下載,特別注意訪問點的(Access points)的設置,Options—PG/PCINTERFACE,下載到本地服務器要選本地訪問點PC internal(1ocal)下載到CPU315—2 DP,訪問點要改成CP5611。
(4)屬性中設定local(本地)IP地址,比如192.168.6.174,partner是CP5611,它的IP地址也要設定好,比如192.168.6.132。這樣,配置完成后,如果PCStation中小圖標變?yōu)椴噬硎綩PC Server配置好了。
(2)DataSocke與OPC的通信
LabVIEW的圖形化變成平臺集成了當前測控領域中各種先進的軟件開發(fā)技術,可采用多種方案對OPC服務器進行訪問。由于LabVIEW軟件平臺支持DataSocket技術,DataSocket能實現實時數據共享,本文采用DataSocket技術實現對OPC服務器的訪問。 DataSocket技術是基于Microsoft COM和ActiveX,源于TCP/IP協議并對其進行高度封裝,面向測量和自動化應用,用于共享和發(fā)布實時數據,是一種易用的高性能數據交換編程接口。但它不必像TCP/IP編程那樣把數據轉換為非結構化的字節(jié)流,而是以自己特有的編碼格式傳輸各種類型的數據,包括字符串、數字、布爾量以及波形等,還可以在現場數據和用戶自定義屬性之間建立聯系,一起傳送。盡管DataSocket與OPC的實現原理有所不同,但DataSocket與OPC在體系上比較相似,二者結構上都是客戶機/服務器模式,都為跨網絡傳輸數據定義了各自的傳輸協議,并以bbb的方式訪問服務器數據項目。LabVIEW中可通過DataSocket VI功能子模板上DataSocket VIs支持OPC應用。在LabV IEW中與一個OPC Sever通過調用DataSocke—tOpen Connection.vi圖標實現,并將對應于OPC—severbbb傳給該Vi。OPC bbb的基本結構為:OPC://主機名//OPC服務器名/數據項目/刷新率。
l.4 監(jiān)控系統界面
在上位機中顯示的1#主機5個參數的實時參數值,運用DataSocke和OPC可以進行實時穩(wěn)定的通信顯示。儀表盤中,綠色表示參數在安全的情況下運行;黃色表示參數正處于臨界的狀態(tài),即將要達到超限的狀態(tài);而紅色即表示參數已經超限。參數超限時,儀表下面的報警燈隨即紅亮,圖3中的第三個儀表已經報警,顯示的是1#主機轉速超限。此時可以根據要求發(fā)送指令到PLC,或者通過PLC編程自動切換或停車。處理后PLC可將處理結果返回給LabVIEW顯示并存儲。表頭下面的三個曲線利用LabVIEW強大的數據顯示功能,通過設置顯示數據歷史長度設置當前一段時間內的實時數據曲線,如圖3所示。

結合數據庫用戶可以對日志、報警記錄、控制處理結果以及各器件的歷史運行狀態(tài)進行查詢。圖4是主機的歷史曲線顯示分析界面,從歷史曲線可以看出系統參數的歷史趨勢。經過分析可得出曲線整體走勢平緩,各參數在大部分時間是在正常范圍內的,其中有個別點與其他點不同,說明過去存在參數報警。
2 結 語
該系統開發(fā)周期短、人機界面直觀友好、控制可靠、維護方便。運用LabVIEW自帶的DataSocket與OPC通信實時可靠,適用于SIEMENS幾乎所有的通訊總線和通訊卡。如使用不同的通訊總線和不同類型的通訊卡,組態(tài)時選取相應的總線型號和通訊卡型號即可。采用OPC作為數據交換的接口,具有可拓展性,可以將其他的系統融合進來,構成綜合監(jiān)控系統。實踐證明此系統在通沙汽渡五號上已經運行一年多,性能穩(wěn)定,大大提高船舶機艙自動化水平。
本文標簽:基于 LabVIEW 與OPC的船舶機艙報警系統設計(2)
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