手把手教你在LabVIEW下使用OPC

　　NI LabVIEW軟件可以通過多種方式與可編程邏輯控制器(PLC)通信。用于過程控制的OLE(OPC)定義了在控制設(shè)備和人機(jī)界面(HMI)間實(shí)時(shí)對(duì)象 數(shù)據(jù)通信的標(biāo)準(zhǔn)。OPC服務(wù)器適用于幾乎所有PLC和可編程自動(dòng)化控制器(PAC)。在本教程中，您將學(xué)習(xí)如何在LabVIEW中使用OPC與聯(lián)網(wǎng)的 PLC通信。

　　目錄

　　本教程使用 LabVIEW數(shù)據(jù)記錄與監(jiān)控(DSC)模塊。該模塊包含了諸多工具，包拪將數(shù)據(jù)記錄到聯(lián)網(wǎng)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)時(shí)與歷史趨勢(shì)、警報(bào)與事件管理、將 LabVIEW實(shí)時(shí)目標(biāo)與OPC設(shè)備連在在一個(gè)完整的系統(tǒng)中、為用戶界面提高安全性等等。由于擁有這些特性，LabVIEW成為了用于工業(yè)控制應(yīng)用的強(qiáng)大 HMI/SCADA工具。

　　要求

　　? Windows XP/2000

　　? LabVIEW FDS與LabVIEW DSC

　　? NI OPC服務(wù)器

　　使用NI OPC服務(wù)器查看現(xiàn)有的PLC標(biāo)簽

　　1. 選擇開始》程序》National Instruments》NI OPCServers》NI OPCServers，啟動(dòng)NI OPC服務(wù)器。使用NI OPC服務(wù)器，您可以創(chuàng)建、配置、查看與PLC關(guān)聯(lián)的標(biāo)簽。

　　2. NI OPC服務(wù)器需要與已經(jīng)載入的PLC仿真工程一起啟動(dòng)。這個(gè)工程仿真在NI OPC服務(wù)器中已經(jīng)建立配置的PLC。

　　說明：如果沒有載入仿真工程，在NI OPC服務(wù)器中選擇文件》打開，瀏覽C:Program FilesNational InstrumentsSharedNI OPC ServersProjectssimdemo.opf。工程如圖1所示。

　　圖1：顯示仿真PLC的NI OPC服務(wù)器

　　展開Channel_0_User_Defined，選擇Sine，查看正弦標(biāo)簽。標(biāo)簽在最右邊的窗口中顯示。這些標(biāo)簽被綁定到PLC的寄存器上，由LabVIEW讀取。

　　通過PLC OPC標(biāo)簽查看數(shù)據(jù)。

　　1. 在NI OPC服務(wù)器中，選擇Tools?Launch OPC Quick Client。這樣可以啟動(dòng)OPC快速客戶端，您可以用來查看OPC標(biāo)簽數(shù)據(jù)。

　　2. 展開National Instruments.NIOPCServers文件夾，選擇Channel_0_User_Defined.Sine。這樣可以選定需要監(jiān)視的設(shè)備。

　　3. 請(qǐng)注意所有的正弦標(biāo)簽都列出在右邊的窗口中，且如圖2所示正在更新顯示仿真正弦數(shù)據(jù)。

　　圖2：NI OPC快速客戶端顯示仿真正弦OPC標(biāo)簽

　　說明：要獲取NI OPC支持的設(shè)備/驅(qū)動(dòng)程序列表，請(qǐng)?jiān)L問ni.com/opc。

　　通過創(chuàng)建I/O服務(wù)器將LabVIEW連接到OPC標(biāo)簽

　　在本小節(jié)中，將創(chuàng)建OPC標(biāo)簽的LabVIEW接口，稱為I/O服務(wù)器。I/O服務(wù)器以您指定的速率，用當(dāng)前標(biāo)簽數(shù)值更新LabVIEW。

　　1. 在LabVIEW的使用入門窗口中，點(diǎn)擊文件》新建項(xiàng)目。這將打開新建LabVIEW項(xiàng)目。

　　2. 如果即時(shí)幫助窗口不可見，按Ctrl+H鍵顯示窗口。保持窗口打開，可以得到鼠標(biāo)指針?biāo)赶驅(qū)ο蟮膸椭畔ⅰ?/P>

　　3. 在LabVIEW項(xiàng)目瀏覽器窗口中，右鍵點(diǎn)擊我的電腦，選擇新建》I/O服務(wù)器，如圖3所示。

　　圖3：通過LabVIEW項(xiàng)目新建I/O服務(wù)器

　　4. 在新建I/O服務(wù)器窗口中選擇OPC客戶端，點(diǎn)擊繼續(xù)。

　　5. 仍已注冊(cè)O(shè)PC服務(wù)器框中選擇National Instruments.NIOPCServers，設(shè)置更新速率(ms)為100。這將創(chuàng)建LabVIEW與OPC標(biāo)簽的連接，每隔100 ms更新。

圖4：OPC客戶端 i/o服務(wù)器配置

　　6. 選擇確定。在您的項(xiàng)目瀏覽器窗口中自動(dòng)創(chuàng)建了庫(kù)，用于管理I/O服務(wù)器。

　　7. 仍項(xiàng)目瀏覽器窗口中選擇文件》保存所有，將項(xiàng)目保存為OPCDemoProject，將庫(kù)保存為OPCDemoLibrary。

　　創(chuàng)建通過I/O服務(wù)器連接到OPC標(biāo)簽的共享變量

　　在本小節(jié)中，將創(chuàng)建綁定到OPC標(biāo)簽上的共享變量，仍而可以在LabVIEW中本地訪問PLC數(shù)據(jù)。使用共享變量，您可以在一臺(tái)計(jì)算機(jī)或是網(wǎng)絡(luò)中，在多個(gè)LabVIEW應(yīng)用程序間共享數(shù)據(jù)。

　　創(chuàng)建綁定到PLC OPC標(biāo)簽上的新共享變量。

　　在LabVIEW項(xiàng)目窗口中，右擊我的電腦，選擇新建》庫(kù)。這樣可以為共享變量建立一個(gè)新庫(kù)，用于連接到PLC的OPC標(biāo)簽。

　　右擊新建的庫(kù)，選擇創(chuàng)建綁定變量……

　　在創(chuàng)建綁定變量窗口中，選擇OPC標(biāo)簽，通過瀏覽來自O(shè)PC服務(wù)器的仿真正弦數(shù)據(jù)，選擇共享變量所需綁定的OPC標(biāo)簽，如圖5所示。

　　圖5：選擇需要綁定到共享變量的OPC標(biāo)簽

　　4. 選擇所有正弦項(xiàng)目，點(diǎn)擊添加確定。這樣就創(chuàng)建了綁定到PLC OPC標(biāo)簽上的共享變量，將它們載入到多變量編輯器中。

　　5. 在多變量編輯器中，選擇完成。這將把新的共享變量添加到前所建立的庫(kù)中。

　　說明：LabVIEW DSC模塊通過為數(shù)據(jù)庫(kù)直接添加記錄數(shù)據(jù)、報(bào)警和事件的功能，在無需編寫LabVIEW應(yīng)用程序的情冴下，增強(qiáng)了共享變量。

　　通過右擊庫(kù)，選擇另存為，將新庫(kù)以O(shè)PCItem.lvlib為文件名保存在項(xiàng)目瀏覽器窗口中。

　　通過右擊OPCItems庫(kù)，選擇部署，對(duì)共享變量部署。這樣就可以収布共享變量，使它們可以在網(wǎng)絡(luò)上通過其他計(jì)算機(jī)、OPC客戶端和LabVIEW實(shí)時(shí)自動(dòng)化控制器(PAC)使用。

　　您現(xiàn)在可以通過共享變量在LabVIEW中本地訪問PLC數(shù)據(jù)。

　　使用分布式系統(tǒng)管理器查看共享變量

　　在項(xiàng)目瀏覽器窗口中，選擇工具》分布式系統(tǒng)管理器。這樣可以打開您可以用來以多種方式管理共享變量的窗口(查看、部署、移除等等)。

　　在變量管理器的樹形面板中，展開位于我的系統(tǒng)分類下的localhost項(xiàng)目。右擊OPCItems庫(kù)，選擇監(jiān)視列表，顯示被綁定到PLC OPC標(biāo)簽上的共享變量。

　　共享變量將與仿真正弦數(shù)據(jù)同時(shí)更新。

　　說明：分布式系統(tǒng)管理器是LabVIEW 8.6的新增功能。在LabVIEW的過去版本中，您可以在工具》共享變量》變量管理器中，將共享變量拖曳到監(jiān)視變量窗口中。

　　使用LabVIEW中的OPC標(biāo)簽數(shù)據(jù)

　　在項(xiàng)目瀏覽器中，右擊我的電腦，選擇新建》VI。這樣將創(chuàng)建新的虛擬儀器或VI。VI用于創(chuàng)建用戶界面和可執(zhí)行圖形化代碼。

　　在默認(rèn)情冴下，您可以看到前面板，這是VI的用戶界面。LabVIEW有許多內(nèi)建的UI組件，例如圖形、圖表、撥盤等等，您可以用來建立強(qiáng)大、直觀的UI。選擇視圖》控件選板，或右擊前面板的地方，打開控件選板。用鼠標(biāo)查看在LabVIEW中提供的不同類別的UI組件。

　　選擇Express》圖形》波形圖表，仍控件選板中選擇波形圖表，將它放置在前面板上，如圖6所示。

　　圖6：仍控件選板選擇波形圖表

　　圖7：放置在前面板上的波形圖表

　　在VI中，選擇窗口》顯示程序框圖，或按Ctrl + E顯示程序框圖。程序框圖用于極建程序行為。注意在程序框圖上的圖標(biāo)，它們代表前面板上的圖表。通過將數(shù)據(jù)傳送到這個(gè)終端上，您可以將數(shù)據(jù)顯示在前面板的圖表中。

　　在項(xiàng)目瀏覽器中，展開OPCItems庫(kù)，選擇Sine1共享變量。

　　將Sine1共享變量仍項(xiàng)目瀏覽器拖曳到VI的程序框圖中。共享變量作為程序框圖中其他終端的數(shù)據(jù)源。

　　選擇視圖》工具選板，或是按Shift + 右鍵顯示工具選板，它包含了用于極建程序框圖的多種工具。在默認(rèn)情形下，您可以使用自動(dòng)工具選擇工具，它可以根據(jù)當(dāng)前光標(biāo)的位置選擇合適的工具。

　　選擇如圖8所示的連線工具。這個(gè)工具用于將程序框圖上的終端用連線連接在一起。

　　圖8：選擇連線工具

　　通過單擊Sine1共享變量，然后單擊波形圖表，使用連線工具將Sine1共享變量連接到波形圖表上，如圖9所示。

　　圖9：連接程序框圖項(xiàng)目

　　現(xiàn)在在VI運(yùn)行的過程中，數(shù)據(jù)將會(huì)仍共享變量流入波形圖表中。

　　10. 仍工具選板選擇自動(dòng)工具選擇工具。

　　圖10：工具選板中的自動(dòng)工具選擇

　　11. 通過選擇視圖》函數(shù)選板或在程序框圖上的位置右擊，打開函數(shù)選板。函數(shù)選板包含了數(shù)百個(gè)分析函數(shù)、控制函數(shù)和用于圖形化編程的結(jié)極。

　　12. 通過瀏覽Express》執(zhí)行過程控制》While循環(huán)，仍函數(shù)選板中選擇while循環(huán)。在您選擇了while循環(huán)后，鼠標(biāo)如圖12所示。這樣您可以使用while循環(huán)包圍一塊代碼。

　　圖11：選擇While循環(huán)

　　圖12：While循環(huán)光標(biāo)

　　13. 使用while循環(huán)光標(biāo)，通過單擊拖曳光標(biāo)，將while循環(huán)放置在包含共享變量和波形圖表在內(nèi)的區(qū)域上。

　　圖13：將While循環(huán)放置在共享變量和波形圖表的周圍

　　While循環(huán)使其中的代碼能夠連續(xù)執(zhí)行，直至用戶或VI中的其他邏輯使停止。

　　14. 定時(shí)循環(huán)是一種高級(jí)while循環(huán)，包含了其他配置選項(xiàng)用于定時(shí)和執(zhí)行控制。通過右擊while循環(huán)，選擇用替換為定時(shí)循環(huán)，將while循環(huán)轉(zhuǎn)換為定時(shí)循環(huán)。

　　圖14：將while循環(huán)轉(zhuǎn)換為定時(shí)循環(huán)

　　15. 要配置定時(shí)循環(huán)，雙擊定時(shí)循環(huán)的輸入節(jié)點(diǎn)，如圖15所示。

　　圖15：配置定時(shí)循環(huán)

　　16. 在循環(huán)定時(shí)屬性區(qū)域中，將周期設(shè)置為100 ms選擇確定。這樣可以將定時(shí)循環(huán)配置為每隔100 ms執(zhí)行一次其中包含的代碼。

　　圖16：將定時(shí)循環(huán)配置為每隔100 ms執(zhí)行其中代碼

　　17. 通過選擇窗口》顯示前面板，或按Ctrl + E，返回到前面板中。

　　18. 單擊工具欄上的運(yùn)行按鈕執(zhí)行VI。

　　圖17：運(yùn)行按鈕

　　19. 在部署完成之后，單擊部署……窗口中的關(guān)閉。在應(yīng)用程序開始執(zhí)行時(shí)，您可以看到Sine1波形被顯示在波形圖表上。

　　圖18：完成的前面板——在波形圖表上顯示PLC數(shù)據(jù)

　　20. 祝賀您!您已經(jīng)成功地在LabVIEW程序中訪問了PLC數(shù)據(jù)，后就可以在您的解決方案中加入強(qiáng)大的分析和控制功能。