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1、技 术 创 新 微计算机信息 (管控一体化)2009 年第 25 卷第 2-3期 360元/年 邮局订阅号：82-946现场总线技术应用 200 例 软件时空 ? ? ? ? ? ? ? ? 基于 OPC 的 WinCC 监控系统复杂报表的实现 The implementation of complicated report in WinCC supervisory system based on OPC （江西理工大学）卢宏童长仁曾青云 LU Hong TONG Chang-ren ZENG Qing-yun 摘要:基于OPC数据存取规范,采用visual basic for applica
2、tions(VBA)编程,读取WinCC数据库,在Excel中实现了监控系统的 复杂报表,给出了具体的实现步骤和主要程序代码。 某冶炼厂硫酸转化上位机监控系统复杂报表的应用实践表明,该方法能 有效地解决工业数据复杂报表打印问题,具有良好的推广应用价值。 关键词: OPC; WinCC; Excel;复杂报表 中图分类号: TP273文献标识码: A Abstract:The complicated report in WinCC supervisory system was realized in Excel by using visual basic for applications (VB
3、A) based on OLE for process control(OPC), and the detail steps and main programs are offered. Practice indicates that the method can solve commendably the problems of complicated data report, and can be used widely. Key words: OPC; WinCC; Excel; complicated report 文章编号:1008-0570(2009)02-3-0244-02 1引
4、言 在企业综合自动化系统中，管理网需要从控制网上实时地 获取工艺生产过程数据，并进行数据信息的分析、加工，最终自 动生成和打印各种形式的报表。 然而， 由于控制网上的DCS、 PLC和其他智能仪器仪表通常来自不同的厂商，相互之间的通 讯非常复杂。 因此，如何有效、可靠、实时和高速地从控制网中 获取在管理网上所需要的各种实时数据，并按工业要求自动生 产和打印生产数据报表，是在企业综合自动化实施过程中普遍 关注的问题。 OPC（OLE for Process Control ）是 Microsoft公司的对象链接 和嵌入OLE/COM技术在过程控制方面的应用， 为工业控制领 域提供了标准的数据访问
5、机制。OPC作为硬件和软件之间的一 个中间件，解决了上述异种设备之间通讯难的问题，为工业数 据通讯提供了一种标准。 本文以WinCC为例，基于OPC数据存取规范（版本2.0）， 利用VBA编程技术实现Excel对WinCC数据库的读取， 给出 了在某冶炼厂硫酸转化上位机监控系统开发中的应用实例，为 工业复杂报表的自动生成和定时打印提供了一种方法。 2 OPC技术 OPC（OLE for process control ）是 OPC基金会组织倡导的工 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。 OPC是基于Microsoft的OLE、COM和DCOM技术，包括了自动 化应用中使用的一整
6、套的接口、属性和方法的标准。 OPC标准要求所有的硬件供应商将硬件设备驱动程序封 装成独立的OPC服务器， 负责向OPC客户端应用不断地提供 数据，应用程序开发商可以根据需要使用任何语言来写出程序 代码。 上层应用作为OPC客户端，可以不包含任何通信接口程 序，不必关心底层的硬件设备特性，也不必考虑软硬件如何通 信。 只要遵循OPC数据接口协议，一个OPC客户程序可以同时 和一个或多个厂商提供的服务器连接，从中取得数据，从而实 现OPC数据的灵活配置和多种系统的真正集成。 OPC数据存取服务器由三类对象组成： 服务器（Server）、 组（ Group）和项（Item）。OPC服务器对象维护有
7、关服务器的信 息并作为OPC组对象的包容器；OPC组对象维护有关其自身 的信息，提供包容OPC项的机制，并管理OPC项，一个服务器 中允许存在多个组；OPC项对象是OPC的数据单元， 一个组 内允许定义多个数据项，每个数据项有值（Value）、品质（Qual- ity）和时间戳（TimeStamp）三个属性。 数据项不是数据源，它仅 仅是与数据源的连接，其值对应图1的数据缓冲区，而服务器 按照一定的速率通过数据缓冲区与物理设备交换数据，所以， 数据项只是简单地说明了数据的参考地址， 而不是数据的实 际物理地址。 OPC标准中的接口主要有两种：定制接口（OPC Custom In- ferfac
8、es）和自动化接口（OPC Automation Interfaces）。定制接口描 述了OPC组件和对象的接口和其中的方法，适用于由C或C + +语言设计的OPC客户端和服务器程序；自动化接口提供了一 个自动配置和存取过程控制数据的接口， 它方便了用Visual basic、Delphi、Excel及其它可以使用OLE自动化服务器应用程 序接口的高级商用软件的使用。图1是OPC自动化接口的对象 模型。 图1 OPC自动化接口模型 卢 宏:讲师 硕士 基金项目:基金申请人:童长仁;基金项目:基于非平衡态热力 学的闪速熔炼多相异温开放体系数学模型研究与仿真;基金 颁发部门:江西省自然科学基金委(
9、2007GZC0713) 244 - 邮局订阅号：82-946 360元/年 技 术 创 新 软件时空 PLC 技术应用 200 例 您的论文得到两院院士关注 3 WinCC OPC Server WinCC（Windows Control Center）是由德国西门子公司与微 软共同开发的软件系统,是结合西门子在过程自动化领域中的 先进技术和微机软件的强大功能的产物,是世界上第一个集成 的人机界面(HMI)软件系统。WinCC界面友好,直观方便,可与 多种可编程控制器相配合完成生产过程的监控与操作，还提供 了适合于工业的图形、消息、归档及报表等功能模块，广泛应用 于各种工业控制系统的数据采集
10、及监控。 但WinCC软件自带 的报表系统存在一定的局限性。 WinCC遵循OPC数据接口协议， 为基于OPC技术的编程 提供了技术支持。 可以在WinCC安装选项的Communication组 件中，选择OPC Server项，安装OPC Server (新WINCC版本，安 装WINCC时OPC自动安装)。 为了能 在远 端 访 问WinCC OPC Server， 必 须 对 其 进 行 DCOM组态设置（若本程序与WINCC OPC Server在同一PC机 上，可以不设置），方法是通过开始、运行、输入文件名dcomcnfg. exe来完成。dcomcnfg程序启动后， 在 “应用程序
11、” 页选择 “OPCServer.WinCC”条目，设置其属性，在“安全性”标签中选择 “使用自定义访问许可权限”选项；在“身份标识”标签中选择 “交互式用户”选项。 4 Excel复杂报表的VBA实现 4.1报表要求 在某冶炼厂硫酸转化上位机监控系统开发中，需要每天自 动打印日报表，要求每5分钟读取一次工艺参数，每小时将平 均值写入日报表，每天统计工艺参数平均值。 根据生产要求，制 定了硫酸转化工段日报表，如图2所示。 4.2报表实现流程 硫酸转化工段日报表实现流程如图3所示，其中主要包括 OPC服务器连接、数据定时读取、报表自动保存、定时自动打印 等步骤，所有步骤通过Timer控件根据设定
12、时间进行操作。 图2硫酸转化工段日报表 4.3 OPC服务器连接 进入VB编辑器，安装OPCDAAuto.dll，在工具栏 的引用 中添加OPC Auto- mation 2.0。OPC服务器连接主要涉及以 下代码： Set objServer = New OPCServer建立 一 个OPC服 务 器 对象 If objServer.ServerState = _ OPCDisconnected Then objServer.Connect “OPCServer.WinCC“, “wangjinliang“ 其中“ wangjinliang “为WinCC OPC服务器所在PC名 End I
13、f Set objGroups = objServer.OPCGroups建立一个OPC组 集合 Set objTestGrp = _ objGroups.Add(“Test“)添加一 个OPC 组， “Test“为组名 Set objItems = objTestGrp.OPCItems建立一个OPC项 集合 With Worksheets(“Sheet2“) For I = 2 To 56 strItemIDs(I) = .Cells(4, I).Text在Sheet2中的第4行 存放了WINCC变量的标识符，共55个 lClientHandles(I) = IWINCC中变量的客户端句柄
14、 Next I End With Call objItems.AddItems (55, _ strItemIDs,lClientHandles , _ lServerHandles, lErrors) 添加OPC项 4.3从WinCC读取数据 Call objTestGrp.SyncRead(_ OPCCache, 55, lServerHandles, _ItemVal, lErrors) 其中： 数组ItemVal中存放了读取的相应工艺参数值， 可用 ItemVal（I）（I=1,2,，55）进行引用。 4.4报表自动保存 当系统判断为保存时间时（设计为0：02），则可以自动以日 期时间
15、为文件名保存在用户需要的文件夹中。 假设报表保存在E盘根目录，则语句为： ChDir “E:“ ActiveWorkbook.SaveAs FileName:=“F:“ 王晓丹 （1966-） ， 女， 陕西汉中人， 教授， 博 导。主要研究方向： 模式识别、 智能信息处理. Biography:QUAN Wen (1983- ),female (the Han nationality), ShanXi, The Missile Institute of Air Force Engineering Universi- ty, Pattern Recognition and Intelligen
16、t Information Processing. （713800陕西 三原 空军工程大学导弹学院）权 文 王晓丹 (The Missile Institute , Air Force Engineering University Shanxi Sanyuan 713800) QUAN WenWANG Xiao-dan 通讯地址：(713800陕西三原空军工程大学导弹学院研二队） 权 文 (收稿日期:2009.01.13)(修稿日期：2009.02.15) （上接第245 页） 控系统复杂报表的Excel实现的方法。 该方法成功应用于某冶 炼厂自动化系统改造工程，自动生成和定时打印了大量的日报
17、 表、月报表，而且这些数据来自横河、和利时、西门子等不同控 制系统。 该方法采用VBA编程技术，简单灵活，易学易用，具有 良好的推广应用价值。 参考文献 1郭红晓， 莫德举. OPC 技术及其软件的开发J. 北京化工大学 学报(自然科学版)， 2002， 29 （3 ） ： 71-78. 2OPC 国际基金会中国办事处. OPC 技术综述 J. 世界仪表与 自动化， 2001， 5 （4 ） ： 34-38. 3李建辉,蔡伟波,吴修国. 基于 OPC 技术的工业控制系统研究 与设计J. 微计算机信息， 2007， 8-3： 16-18. 4OPC Foundation. Data Access
18、 Automation Interface Standard Version 2.02M. February 4， 1999. 5边冰,娄国焕,郭香云,等. 用 WinCC 构建的污水处理厂综合自 动控制系统J. 微计算机信息， 2007， 10-1： 56-57. 6王云. SIMATIC WinCC V5.0 使用入门M. 北京： 北京三博中 自科技有限公司， 2001. 7陈晖,苏勇,谭建平.基于 WinCC C-Script 的水压机报表系统开 发J. 微计算机信息， 2007， 2-1： 70-71. 作者简介：卢宏，（1975-），女，汉族，江西贵溪人，讲师，硕士。 主 要研究方向
19、：计算机应用技术， Biography:LUHong,1975,female,Han,guixijiangxi,lecturer, Master. Research direction: computer application technology. (341000江西赣州 江西理工大学)卢宏 童长仁 曾青云 (Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000, China) LU Hong TONG Chang-ren ZENG Qing-yun 通讯地址：(341000江西赣州 江西理工大学274信箱) 卢 宏 (收稿日期:2009.01.13)(修稿日期：2009.02.15) 书讯 PLC 应用 200 例 110 元 / 本（免邮资）汇至 现场总线技术应用 200 例 55 元 / 本（免邮资）汇至 地址:北京海淀区皂君庙14号院鑫雅苑6号楼601室 微计算机信息邮编:100081 电话：010-62132436 010-62192616（T/F） 232 -