手把手教你在LabVIEW下使用OPC

　　NI LabVIEW軟件可以通過(guò)多種方式與可編程邏輯控制器(PLC)通信。用于過(guò)程控制的OLE(OPC)定義了在控制設備和人機界面(HMI)間實(shí)時(shí)對象 數據通信的標準。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數據記錄與監控(DSC)模塊。該模塊包含了諸多工具，包拪將數據記錄到聯(lián)網(wǎng)歷史數據庫、實(shí)時(shí)與歷史趨勢、警報與事件管理、將 LabVIEW實(shí)時(shí)目標與OPC設備連在在一個(gè)完整的系統中、為用戶(hù)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(wù)器

　　使用NI OPC服務(wù)器查看現有的PLC標簽

　　1. 選擇開(kāi)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(shuō)明：如果沒(méi)有載入仿真工程，在NI OPC服務(wù)器中選擇文件》打開(kāi)，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(kāi)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(guò)PLC OPC標簽查看數據。

　　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(hù)端，您可以用來(lái)查看OPC標簽數據。

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

　　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據。

　　圖2：NI OPC快速客戶(hù)端顯示仿真正弦OPC標簽

　　說(shuō)明：要獲取NI OPC支持的設備/驅動(dòng)程序列表，請訪(fǎng)問(wèn)ni.com/opc。

　　通過(guò)創(chuàng )建I/O服務(wù)器將LabVIEW連接到OPC標簽

　　在本小節中，將創(chuàng )建OPC標簽的LabVIEW接口，稱(chēng)為I/O服務(wù)器。I/O服務(wù)器以您指定的速率，用當前標簽數值更新LabVIEW。

　　1. 在LabVIEW的使用入門(mén)窗口中，點(diǎn)擊文件》新建項目。這將打開(kāi)新建LabVIEW項目。

　　2. 如果即時(shí)幫助窗口不可見(jiàn)，按Ctrl+H鍵顯示窗口。保持窗口打開(kāi)，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(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(guò)LabVIEW項目新建I/O服務(wù)器

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

　　5. 仍已注冊OPC服務(wù)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(hù)端 i/o服務(wù)器配置

　　6. 選擇確定。在您的項目瀏覽器窗口中自動(dòng)創(chuàng )建了庫，用于管理I/O服務(wù)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(guò)I/O服務(wù)器連接到OPC標簽的共享變量

　　在本小節中，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(fǎng)問(wèn)PLC數據。使用共享變量，您可以在一臺計算機或是網(wǎng)絡(luò )中，在多個(gè)LabVIEW應用程序間共享數據。

　　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(gè)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(guò)瀏覽來(lái)自OPC服務(wù)器的仿真正弦數據，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(diǎn)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(shuō)明：LabVIEW DSC模塊通過(guò)為數據庫直接添加記錄數據、報警和事件的功能，在無(wú)需編寫(xiě)LabVIEW應用程序的情冴下，增強了共享變量。

　　通過(guò)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(guò)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(wǎng)絡(luò )上通過(guò)其他計算機、OPC客戶(hù)端和LabVIEW實(shí)時(shí)自動(dòng)化控制器(PAC)使用。

　　您現在可以通過(guò)共享變量在LabVIEW中本地訪(fǎng)問(wèn)PLC數據。

　　使用分布式系統管理器查看共享變量

　　在項目瀏覽器窗口中，選擇工具》分布式系統管理器。這樣可以打開(kāi)您可以用來(lái)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(shù)形面板中，展開(kāi)位于我的系統分類(lèi)下的localhost項目。右擊OPCItems庫，選擇監視列表，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據同時(shí)更新。

　　說(shuō)明：分布式系統管理器是LabVIEW 8.6的新增功能。在LabVIEW的過(guò)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視變量窗口中。

　　使用LabVIEW中的OPC標簽數據

　　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(hù)界面和可執行圖形化代碼。

　　在默認情冴下，您可以看到前面板，這是VI的用戶(hù)界面。LabVIEW有許多內建的UI組件，例如圖形、圖表、撥盤(pán)等等，您可以用來(lái)建立強大、直觀(guān)的UI。選擇視圖》控件選板，或右擊前面板的地方，打開(kāi)控件選板。用鼠標查看在LabVIEW中提供的不同類(lèi)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(guò)將數據傳送到這個(gè)終端上，您可以將數據顯示在前面板的圖表中。

　　在項目瀏覽器中，展開(kāi)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據源。

　　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(dòng)工具選擇工具，它可以根據當前光標的位置選擇合適的工具。

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

　　圖8：選擇連線(xiàn)工具

　　通過(guò)單擊Sine1共享變量，然后單擊波形圖表，使用連線(xiàn)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

　　現在在VI運行的過(guò)程中，數據將會(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(guò)選擇視圖》函數選板或在程序框圖上的位置右擊，打開(kāi)函數選板。函數選板包含了數百個(gè)分析函數、控制函數和用于圖形化編程的結極。

　　12. 通過(guò)瀏覽Express》執行過(guò)程控制》While循環(huán)，仍函數選板中選擇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(guò)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域上。

　　圖13：將While循環(huán)放置在共享變量和波形圖表的周?chē)?/P>

　　While循環(huán)使其中的代碼能夠連續執行，直至用戶(hù)或VI中的其他邏輯使停止。

　　14. 定時(shí)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(shí)和執行控制。通過(guò)右擊while循環(huán)，選擇用替換為定時(shí)循環(huán)，將while循環(huán)轉換為定時(shí)循環(huán)。

　　圖14：將while循環(huán)轉換為定時(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)屬性區域中，將周期設置為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執行其中代碼

　　17. 通過(guò)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(guān)閉。在應用程序開(kāi)始執行時(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數據

　　20. 祝賀您!您已經(jīng)成功地在LabVIEW程序中訪(fǎng)問(wèn)了PLC數據，后就可以在您的解決方案中加入強大的分析和控制功能。