OPC全称是OLE for Process Control,即用于过程控制的OLE,是针对现场控制系统的一个工业标准接口,是工业控制和生产自动化领域中使用的硬件和软件的接口标准。基于微软的OLE(现在的Active X)、COM(部件对象模型)和DCOM (分布式部件对象模型)技术,OPC包括自动化应用中使用的一整套接口、属性和方法的标准集,用于过程控制和制造业自动化系统。提供工业自动化系统中独立单元之间标准化的互联互通,顺应了自动化系统向开放、互操作、网络化、标准化方向发展的趋势。
在过去,为了存取现场设备的数据信息,每一个应用软件开发商都需要编写专用的接口函数。由于现场设备的种类繁多,且产品的不断升级,往往给用户和软件开发商带来巨人的工作负担。通常这样也不能满足工作的实际需要,系统集成商和开发商急切需要一种具有高效性、可靠性、开放性、可互操作性的即插即用的设备驱动程序。在这种情况下,OPC标准应运而生。OPC标准以微软公司的OLE技术为基础,它的制定是通过提供一套标准的OLECOM接口完成的,在OPC技术中使用的是OLE 2技术,OLE标准允许多台微机之间交换文档、图形等对象。
以往在实现OPC DA的通讯的配置中,貌似以为上位机软件与PLC进行OPC通讯, 其实不然。 其实电脑上跟PLC通讯的还是PLC的协议,如西门子的S7协议。 如果只有一台电脑, 那么所谓的OPC通讯,只是电脑上的两个程序进程之间的通讯而已。 比如WINCC或者IFIX或者组态王跟 OPC SERVER之间的通信。
所以,那个时候,电脑跟PLC的通讯网络各种各样,基本都基于各厂家自己的协议和网卡, 有少部分以太网,但大部分是基于RS485的网络。
然而,当所有主流PLC都支持以太网的时候,电脑和PLC之间,以及触摸屏和PLC之间都是通过交换机接到以太网的链接的时候, 通讯还要靠OPC来实现协议转换, 第三方的触摸屏如果没有开发出针对特有品牌的通讯协议驱动的时候,有没有通用协议?
没有。这就很尴尬了。
而OPC UA的出现,解决了这个问题。
既然UA协议不依赖于平台, 那么各厂家的PLC在自家平台上大展神通, 只要其PLC有提供以太网口, 只要在以太网口上实现了OPC UA SERVER功能, 那么所有的OPC 客户端都可以直接来访问,而不再依赖于一个特定的OPC SERVER 中间件。
如此可以实现:
1, 触摸屏通过OPC UA协议直接访问PLC。
2, 不同的PLC之间通过OPC UA协议访问。
3, 上位机电脑SCADA上位机软件直接与PLC通讯。
PLC与计算机之间的串口通信,可以利用VC、VB等语言进行编程。不管用什么语言开发,件事情就是获得串口设备、配置串口、写数据、读数据、释放关闭串口。
一、美系厂家Rockwell ABRockwell的PLC主要是包括:PLC2、PLC3、PLC5、SLC500、ControlLogix等型号,PLC2和PLC3是早期型号,现在用的比较多的小型PLC是SLC500,中型的一般是ControlLogix,大型的用PLC5系列。DF1协议是Rockwell各PLC都支持的通讯协议,DF1协议可以通过232或422等串口介质进行数据传输,也可以通过DH、DH+、DH485、ControlNet等网络介质来传输。DF1协议的具体内容可以在AB的资料库中下载。AB的PLC也提供了OPC和DDE,其集成的软件中RSLogix中就包含DDE和OPC SERVER,可以通过上述软件来进行数据通讯。AB的中高档的PLC还提供了高级语言编程功能,用户还可以通过编程实现自己的通讯协议。
二、GE现在在国内用的比较多的主要是90-70和90-30系列PLC,这两款PLC都支持SNP协议,SNP协议在其PLC手册中有协议的具体内容。现在GE的PLC也可以通过以太网链接,GE的以太网协议内容不对外公开,但GE提供了一个SDK开发包,可以基于该开发包通讯。
三、西门子系列PLC主要包括其早期的S5和现在的S7-200、S7-300、S7-400等各型号PLC,早期的S5PLC支持的是3964R协议,但是因为现在在国内应用较少,除极个别改造项目外,很少有与其进行数据通讯的。S7-200是西门子小型PLC,因为其低廉的价格在国内得到了大规模的应用,支持MPI、PPI和自由通讯口协议。西门子300的PLC支持MPI,还可以通过Profibus 和工业以太网总线系统和计算机进行通讯。如果要完成点对点通讯,可以使用CP340/341。S7400作为西门子的大型PLC,提供了相当完备的通讯功能。可以通过S7标准的MPI进行通讯,同时可以通过C-总线,Profibus和工业以太网进行通讯。如果要使用点对点通讯,S7-400需要通过CP441通讯模块。西门子的通讯协议没有公开,许多组态软件都支持MPI、PPI等通讯方式,Profibus和工业以太网一般通过西门子的软件进行数据通讯。
四、施耐德(莫迪康)施耐德的PLC型号比较多,在国内应用也比较多。其通讯方式主要是支持Modbus和MODBUS PLUS两种通讯协议。Modbus协议在工控行业得到了广泛的应用,已不仅仅是一个PLC的通讯协议,在智能仪表,变频器等许多智能设备都有相当广泛的应用。MODBUS经过进一步发展,现在又有了MODBUS TCP方式,通过以太网方式进行传输,通讯速度更快。Modbus PLUS相对于MODBUS传送速度更快,距离更远,该通讯方式需要在计算机上安装MODCON提供的SA85卡并需安装该卡的驱动才可以进行通讯。除了上述两种方式之外,莫迪康的PLC还支持如TCP/IP以太网,Unitelway, FIPWAY,FIPIO,AS-I,Interbus-s等多种通讯方式。
五、欧姆龙系列PLC在中国推广的也比较多。在通讯方式上,OMRON现在主要采用两种通讯方式:Host Link协议是基于串口方式进行数据传输的通讯方式。当PLC进入MONITOR方式时,上位机可以和欧姆龙PLC通讯。在和欧姆龙通讯时要注意,两次通讯之间要留一定时间,如果通讯速度过快容易造成PLC通讯异常。ControlLink是欧姆龙PLC的一种快速通讯方式。Control Link通过板卡进行数据通讯,板卡之间有数据交换区,由板卡实现数据的交换从而完成数据采集功能。使用该方式通讯需配置欧姆龙的驱动。
六、三菱PLC的小型PLC在国内的应用非常广泛。三菱的PLC型号也比较多,主要包括FX系列,A系列和Q系列。三菱系列PLC通讯协议是比较多的,各系列都有自己的通讯协议。如FX系列中就包括通过编程口或232BD通讯,也可以通过485BD等方式通讯。其A系列和Q系列可以通过以太网通讯。当然,三菱的PLC还可以通过CC-LINK协议通讯。
七、松下PLC和计算机之间可以通过串口和以太网进行通讯。其采用的通讯协议是MEWTOCOL协议。如大多数日系PLC一样,MEWTOCOL协议比较简单。许多软件都可以从PLC中直接读取数据。
以上介绍的是国外的主流PLC设备通讯方式。除以上厂家外,还有很多PLC厂家:厂家型号协议介质
LGSTER-K10S/30S/60S/80S/K200SMASTER-K串口日立H系列 EH150等Hi协议串口/USB光洋所有系列CCM2协议串口信捷所有系列Modbus串口凯迪恩全部MODBUS串口