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)定義了在控制設備和人機界面(HMI)間實時對象 數(shù)據(jù)通信的標準。OPC服務器適用于幾乎所有PLC和可編程自動化控制器(PAC)。在本教程中，您將學習如何在LabVIEW中使用OPC與聯(lián)網的 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)網歷史數(shù)據(jù)庫、實時與歷史趨勢、警報與事件管理、將 LabVIEW實時目標與OPC設備連在在一個完整的系統(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)控制應用的強大 HMI/SCADA工具。

　　要求

　　? Windows XP/2000

　　? LabVIEW FDS與LabVIEW DSC

　　? NI OPC服務器

　　使用NI OPC服務器查看現(xiàn)有的PLC標簽

　　1. 選擇開始》程序》National Instruments》NI OPCServers》NI OPCServers，啟動NI OPC服務器。使用NI OPC服務器，您可以創(chuàng)建、配置、查看與PLC關聯(lián)的標簽。

　　2. NI OPC服務器需要與已經載入的PLC仿真工程一起啟動。這個工程仿真在NI OPC服務器中已經建立配置的PLC。

　　說明：如果沒有載入仿真工程，在NI OPC服務器中選擇文件》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服務器

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

　　通過PLC OPC標簽查看數(shù)據(jù)。

　　1. 在NI OPC服務器中，選擇Tools?Launch OPC Quick Client。這樣可以啟動OPC快速客戶端，您可以用來查看OPC標簽數(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)視的設備。

　　3. 請注意所有的正弦標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標簽

　　說明：要獲取NI OPC支持的設備/驅動程序列表，請訪問ni.com/opc。

　　通過創(chuàng)建I/O服務器將LabVIEW連接到OPC標簽

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

　　1. 在LabVIEW的使用入門窗口中，點擊文件》新建項目。這將打開新建LabVIEW項目。

　　2. 如果即時幫助窗口不可見，按Ctrl+H鍵顯示窗口。保持窗口打開，可以得到鼠標指針所指向對象的幫助信息。

　　3. 在LabVIEW項目瀏覽器窗口中，右鍵點擊我的電腦，選擇新建》I/O服務器，如圖3所示。

　　圖3：通過LabVIEW項目新建I/O服務器

　　4. 在新建I/O服務器窗口中選擇OPC客戶端，點擊繼續(xù)。

　　5. 仍已注冊OPC服務器框中選擇National Instruments.NIOPCServers，設置更新速率(ms)為100。這將創(chuàng)建LabVIEW與OPC標簽的連接，每隔100 ms更新。

圖4：OPC客戶端 i/o服務器配置

　　6. 選擇確定。在您的項目瀏覽器窗口中自動創(chuàng)建了庫，用于管理I/O服務器。

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

　　創(chuàng)建通過I/O服務器連接到OPC標簽的共享變量

　　在本小節(jié)中，將創(chuàng)建綁定到OPC標簽上的共享變量，仍而可以在LabVIEW中本地訪問PLC數(shù)據(jù)。使用共享變量，您可以在一臺計算機或是網絡中，在多個LabVIEW應用程序間共享數(shù)據(jù)。

　　創(chuàng)建綁定到PLC OPC標簽上的新共享變量。

　　在LabVIEW項目窗口中，右擊我的電腦，選擇新建》庫。這樣可以為共享變量建立一個新庫，用于連接到PLC的OPC標簽。

　　右擊新建的庫，選擇創(chuàng)建綁定變量……

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

　　圖5：選擇需要綁定到共享變量的OPC標簽

　　4. 選擇所有正弦項目，點擊添加確定。這樣就創(chuàng)建了綁定到PLC OPC標簽上的共享變量，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中。

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

　　通過右擊庫，選擇另存為，將新庫以OPCItem.lvlib為文件名保存在項目瀏覽器窗口中。

　　通過右擊OPCItems庫，選擇部署，對共享變量部署。這樣就可以収布共享變量，使它們可以在網絡上通過其他計算機、OPC客戶端和LabVIEW實時自動化控制器(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項目。右擊OPCItems庫，選擇監(jiān)視列表，顯示被綁定到PLC OPC標簽上的共享變量。

　　共享變量將與仿真正弦數(shù)據(jù)同時更新。

　　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標簽數(shù)據(jù)

　　在項目瀏覽器中，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。

　　在默認情冴下，您可以看到前面板，這是VI的用戶界面。LabVIEW有許多內建的UI組件，例如圖形、圖表、撥盤等等，您可以用來建立強大、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，它們代表前面板上的圖表。通過將數(shù)據(jù)傳送到這個終端上，您可以將數(shù)據(jù)顯示在前面板的圖表中。

　　在項目瀏覽器中，展開OPCItems庫，選擇Sine1共享變量。

　　將Sine1共享變量仍項目瀏覽器拖曳到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。在默認情形下，您可以使用自動工具選擇工具，它可以根據(jù)當前光標的位置選擇合適的工具。

　　選擇如圖8所示的連線工具。這個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：連接程序框圖項目

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

　　10. 仍工具選板選擇自動工具選擇工具。

　　圖10：工具選板中的自動工具選擇

　　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)百個分析函數(shù)、控制函數(shù)和用于圖形化編程的結極。

　　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

　　13. 使用while循環(huán)光標，通過單擊拖曳光標，將while循環(huán)放置在包含共享變量和波形圖表在內的區(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. 定時循環(huán)是一種高級while循環(huán)，包含了其他配置選項用于定時和執(zhí)行控制。通過右擊while循環(huán)，選擇用替換為定時循環(huán)，將while循環(huán)轉換為定時循環(huán)。

　　圖14：將while循環(huán)轉換為定時循環(huán)

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

　　圖15：配置定時循環(huán)

　　16. 在循環(huán)定時屬性區(qū)域中，將周期設置為100 ms選擇確定。這樣可以將定時循環(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. 單擊工具欄上的運行按鈕執(zhí)行VI。

　　圖17：運行按鈕

　　19. 在部署完成之后，單擊部署……窗口中的關閉。在應用程序開始執(zhí)行時，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大的分析和控制功能。