孙燕生　宫达峰　曹建伟

【摘  要】PLC作为一种新型的可以被操控的程序编辑处理系统，应用OPC技术的服务软件和客户端就可以实现PLC和仿真实验软件的通信交互。基于此，本文首先以三菱全仿真系统为例，介绍了其重要组成部分，其次对OPC技术的系统作了相关分析，并从不同方面介绍了其通信设计特点;最后有针对性的提出了OPC技术在仿真实验软件中的应用，希望能够给同行带来一定的帮助。

【关键词】OPC技术;PLC;虚拟仿真实验;运用

引言

在科学技术水平不断发展的的大时代背景下，工业生产推动着我国国民经济的进步，尤其是PLC更是以其操作简单、稳定性强以及效果明显等诸多优势被逐渐推广和使用。在具体的虚拟仿真实验中，机电一体化、工业一体化成为了社会广泛关注的热点话题，工业企业的研究者结合先进的自动化处理技术逐步改变着各种产品和硬件设备之间的矛盾，在应用全真虚拟技术的同时，提高了数据连接、传递及管理的层次，进而确保不同软件之间的通信和管理，也促使了OPC技术更加灵活的掌握各类计算机软件之间的性能。

1.PLC全虚拟仿真技术的构成

本文所介绍的全虚拟仿真系统主要由三菱的系统编程软件GX Developer等仿真软件组成，通过系统软件接口的通信管理，充分运用三菱OPC软件，添加了MCGS等组态软件元素，从而对整个系统内部的程序和接口进行合理分配和有效的通信连接，组成一个相对完整的PLC全虚拟仿真系统。

1.1三菱OPC系统软件MX OPC server与OPC技术简述

为了确保在工业生产过程中，各类系统软件的使用效果与软件内部监控区域实现快速、准确的连接，软件开发研究者就应有效的确保不同部件所产生的问题，在不同应用软件相互交换的同时，OPC技术可以很好的控制和完善数据通信内部的稳定性和通用性，工业生产人员在合理的结合相关接口服务器后，即运用MX OPC server服务器软件就可以快速的达到PLC组态的软件接口和三菱OPC系统软件的完美融合，进而达到预设的通信目的和虚拟实验效果。

1.2三菱编程软件GX Developer概述

GP-PW编程软件和模拟仿真软件两个重要的部分共同构建了三菱PLC的编程系统。通常情况下，体验用户和使用者需要下载GX_Simulator等软件部分来达到模拟的仿真功能，在与GX Developer软件程序连接的过程中，利用语言程序编辑、梯形图和SFC等编程功能来达到PLC的编程流程和调试功能。

1.3组态软件MCGS概述

常规的组态软件一般包括德国的西门子公司所研发DE WinCC软件、美国的Wonderware公司设计出来的Touch软件以及北京亚控科技发展有限公司和北京昆仑通泰公司的MCGS软件。通常情况下，嵌入式、通用版和网络版是三种主要的版本模式。其中，通用模式下的MCGS可以使得相关操作界面一目了然，操作方便，在合理调控相关仪表设备、PLC、智能系统化操作模块以及变频器的同时，使得软件程序内部的通信接口可以互相串联，较快的实现不同版本的监控操作。

2.OPC技术的系统介绍

2.1OPC的主要接口和研究对象

Server对象、Item对象以及Group对象是OPC三个重要的接口功能模式。具体来说，Group对象包含Server对象，而Group对象的通信接口管理也被Server对象实时控制和掌握着，与此同时，Group对象包含Item对象，并实时的为Item对象提供相应的通信接口管理方法，也就是说，Group对象具有通信接口管理和与客户端连接的双重能力。

2.2OPC服务器和客户程序的技术交互介绍

VC语言环境模式下提供的OPC Setver中，PLC的访问数据是通过PV Access软件程序操控的，首先进行数据的初始化处理，在获取COM库的同时，结合PC Access服务器的CLSD等数据，再通过CoCreateInterface（）等操控方法实现和系统服务器的融合，来进一步收集Iunknown等接口指针的通信数据信息，并通过CoCreateInterface（）等操控方法来得到不同的OPC接口指针;其次，通过AddGroup（）和RemoveGroup（）等操控方法有效对的达到IOPCServer接口连接的目的，进而最后达到对OPC Group操控的目的，与此同时，结合IOPCSyncIO接口连接的Read（）和Write（）方法来进行读写操控的流程;最后在系统软件程序终止之前，通过Release（）等接口方法来清理和释放软件程序垃圾和多余内存。

2.3西门子OPC服务器PC  Access

西门子PLC的组成离不开PC  Access的辅助支持，其内部主要包含相应的OPC测试Client终端，在快速添加EXCEL客户端的同时，和对应的电子表格进行数据对比和操控，同时，还可以为各类软件程序提供不同的OPC  Clien端的通信接口，在和PC Access有效连接后，实现真正的PC通信口连接。

3.OPC通信设计

3.1客户端组成模块和主要的功能概述

服务器连接模块、项状态显示模块以及项添加模块是客户端三个重要的组成部分。其中，检测OPC数据接口的运行情况和具体信息是数据客户端主要存在的作用，当这一软件程序相继启动时可以系统的检测机组和所有组成部分的数据运行情况，并利用一定的法方式来传递到相应的服务器模块中，例如可以通过功能菜单就可以对其进行操控命令，在选择OPC服务器的连接信息中出现列表框后，结合弹出的菜单就可以获取OPC的运行状态和参数信息。

3.2服务器连接模块功能介绍

首先，在主机连接的OPC服务器进行有效连接是服务器添加模块的主要功能，当进行鼠标右键操作后，进行服务器选择或者中断操作;其次，还可以采用相关方式来查看机组的状态信息和OPC运行状态，客户端从注册表中搜索到一个S7-200的OPC服务器。

4.OPC技术在仿真实验软件中的运用实例

以三层电梯控制系统来具体的说明OPC技术在虚拟仿真实验中和PLC数据交互的全过程。首先，操作人员在STEP7中编辑好一个电梯控制梯形结构图，在下载到西门子S7-200PLC中后，将相关开关调节到RUN模式后，根据部分输入/输出点分配进行相关操作;其次，打开PC Access服务器，在添加相关数据项的同时，对PLC的中间寄存器进行操控读写。经过大量的实践证明，OPC通信方式的稳定性較高，可以对不同仿真实验和具体的软件操作进行综合通信连接，值得广泛推广和应用。

结束语：

总而言之，OPC技术在工业领域的发展是突飞猛进的，系统研究人员应充分学习国内外先进的处理技术，在合理运用其技术优势和主要特点的同时，对不同程序的软件系统进行综合开发和分析，妥善处理各类仿真实验系统的矛盾，在具体问题具体分析的同时，逐步提升OPC技术的相关性能，促进工业行业的可持续发展^[4]。

参考文献：

[1]王亚利，张守民. 基于OPC技术的合金投料管理信息系统设计[J]. 重庆科技学院学报（自然科学版），2019，v.21;No.114（05）：83-88.

[2]罗磊，夏辉，樊勇利，等. 基于PLC控制系统的虚拟现实技术[J]. 设备管理与维修，2020，No.465（03）：152-153.