冷軋清洗線控制系統設計——用c和opc設計二級控制系統-資料下載頁

【導讀】不同的硬件和軟件所構成的計算機之間的數據交換和傳輸,必須開發各自的通訊程序。這樣一來,導致了開發成本高、重復性勞動、驅動程序不一致和存在訪問沖突等問題,很難適應當今工控系統的開放性要求。OLE）技術的出現提供了解決方法。OPC使不同供應廠商的設備和應用程序之間可以相。之間架起一座橋梁。一整套用于過程控制自動化接口和方法的標準集。以及它的主要特點與發展狀況，并剖析了其核心COM/DCOM技術。最后介紹OPC技術在冷軋清洗線中的應用，OPC服務器與現場設備和客

　　

【正文】 量戳和時間戳。時間戳表明服務器最近一次從設備讀取數據的時間。服務器對設備寄存器的讀取是不斷進行的，時間戳也在不斷更新。 客戶端既可以從服務器緩沖區讀取數據，也可以直接從設備讀取數據，但是從設備直接讀取數據速度會慢一些，一般只用在故障診斷等特殊情況下。 OPC 客戶 端接口 IOPCDataCallback 為支持此連接點，客戶必須創建一個既支持 IUnknown 又支持 IOPCDataCallback的接受器對象。客戶向服務器 IConnectionPoint 的 Advise 方法傳遞 IUnknown 接口建立連接，然后服務器調用其 QueryInterface 方法獲得 IOPCDataCallback 接口指針。接口指針可在組對象的數據變化時或 IOPCAsyncIO2 接口被調用時用到。 OnDataChange；當組對象的數據改變時和 Refresh 方法調用時服務器調用 此方法通知客戶進行數據處理。 OnReadComplete；當 IOPCAsyncIO2 接口異步讀完成時服務器調用此方法通知客戶進行數據處理。 OnWriteComplete；當 IOPCAsyncIO2 接口異步寫完成時服務器調用此方法通知客戶進行數據處理。 OnCancelComplete；當 IOPCAsyncIO2 接口異步取消操作完成時服務器調用此方法通知客戶進行相關處理。 IOPCShutdown 為支持此連接點，客戶必須創建一個既支持 IUnknown 又支持 IOPCShutdown 的接受器對象。服務器 獲得 IOPCShutdown 接口指針的方法 IOPCDataCallback 出接口相同。接口的 ShutdownRequest 方法在服務器需要切斷連接時調用，客戶應該用 UnAdvise 取消所有連接，移除所有組，并釋放所有接口。當一個客戶程序與多個 OPC 服務器相連 鞍山科技大學本科生畢業設計（論文） 第 20 頁 冷軋清洗線控制系統設計 —— 用 C++和 OPC 設計二級控制系統 時應該保存相對于每個對象的獨立的 ShutdownRequest 回調，這樣每個服務器可以獨立的切斷服務 [11]。 4 OPC技術在冷軋清洗線中的應用 工程背景 在冷軋帶鋼的表面上附 著許多軋制油，機油鐵末和灰塵等異物，清除附著在帶鋼表面這些污物是清洗線作業的目的，當清洗不凈時，退火后這些污垢成為碳化物殘留著，既有損外觀，也是后步工序產生事故的原因，特別是進行表面涂、鍍層等處理的鋼板，產生表面層不均，往往使耐蝕性變壞。近來清洗作業為提高生產能力，有高速化，大型 鞍山科技大學本科生畢業設計（論文） 第 21 頁 冷軋清洗線控制系統設計 —— 用 C++和 OPC 設計二級控制系統 化，和自動化的傾向。在高速下要達到清洗得干凈，這就成為極大的問題，既要有好的清洗方法，又要對帶鋼進行有效的跟蹤。 跟蹤是清洗過程計算機控制的基本功能 ， 只有正確的跟蹤才能做到各功能程序的正確啟動。隨著計算機在帶鋼連續生產線應用的發展 ， 帶鋼生產線的自動化程度也就越來越高 。 同時 ， 也要求對帶鋼的帶鋼跟蹤更為精確 ， 要在生產線的全程對帶鋼進行有效地跟蹤 。 為設定計算提供正確的帶鋼數據以及為人機界面提供數據及畫面顯示提供操作人員及維護人員正確掌握生產狀態。 這樣就需要有 在線即時的數據存儲器， OPC 服務器就包括這種功能，它能全天侯的對現場設備進行即時跟蹤，將現場設備的即時數據反映在管理主機上，使工藝調整做出最快、最準確的修正，實現了動態管理。 工程工藝 冷軋清洗線是冷軋后的工藝流程，它的目的是洗去帶鋼表面的油污及乳化液。冷軋清洗線工藝分為五 部分：上料段、入口段、工藝段、出口段、卸料段。 冷軋清洗線工藝流程如圖 。 上料段：入口小車將鋼卷從 1或 2鞍座位送到開卷機上的過程 ， 在此過程中開卷機上的一些輔助設備配合進行相應的動作 ； 然后開卷機與磁力皮帶反轉 90 度，將帶頭甩至鋼卷上方以便穿帶。 入口段：從開卷到挖邊以及到 1導向夾送輥的過程。 首先穿帶 ； 接著入口剪切頭 ；然后焊接 ； 最后挖邊，通過挖邊機挖一個圓角，以利于帶鋼順利通過。 鞍山科技大學本科生畢業設計（論文） 第 22 頁 冷軋清洗線控制系統設計 —— 用 C++和 OPC 設計二級控制系統 圖 冷軋清洗線工藝流程圖 工藝段：從堿洗槽入口壓輥到 2導向夾送輥整個清洗的過程。首先經過堿洗槽 ； 接著經過電解槽，然后經過熱水刷洗；最后進入漂洗槽漂洗、擠干機擠干、再由烘干機烘干。 出口段：從 3導向夾送輥到卷曲的過程。 卸料段：出口小車將鋼卷從卷取機運到 1或 2鞍座位的過程。卸卷小車把卷取機上的卷先運至打捆位，由門型吊車把卷運走入庫。而此時，卷取機進行下一卷的卷曲準備，出口的輔助設備進行相應的動作準備。 OPC 服務器與現場設備的連接 OPC 服務器與現場設備的連接就是 OPC 服務器與 PLC 的連接，在 軟件 S7 400 中建立 2 級 組態軟件 LEVEL2， 在 LEVEL2 下建立 OPC Server， 這樣 PLC 就與 OPC 服務器建立了連接 （圖 ） 。 鞍山科技大學本科生畢業設計（論文） 第 23 頁 冷軋清洗線控制系統設計 —— 用 C++和 OPC 設計二級控制系統 圖 S7 400 中 LEVEL2 下的 OPC Server OPC 服務器與客戶端的連接 圖 OPC 服務器與現場設備和客戶端的連接 鞍山科技大學本科生畢業設計（論文） 第 24 頁 冷軋清洗線控制系統設計 —— 用 C++和 OPC 設計二級控制系統 OPC 服務器客戶端 程序的設計思路是先實現服務器對象類，組對象類，項對象類。服務器對象中可添加組對象，組對象中可添加項對象。項對象中添加所要設定和測量的值，將所添加的參數封裝在項對象類中。只 有從項對象中才能獲得參數的值，客戶先訪問在 OPC 服務器對象中建立的組對象的 IUnknown 接口；再通過 IUnknown 接口連接組對象；最后通過組對象來連接項對象，每個項對象都有一個句柄即項對象的標識，查找項對象的句柄，連接句柄，與項對象建立連接。通過這種方法客戶從 OPC 服務器中獲得數據。接著實現 Level1 類， Level1 類即是二級控制系統，客戶端的所有操作都通過調用 Level1 類中的成員函數來實現 。然后實現現場設備類 Machine 類，它是以 Level1類的指針 lv1 為指針建立的類，成員函數 update 的功 能是刷新項對象中的參數值，每隔一段時間訪問現場設備，將測量值刷新，返回給 Level1。這樣實現了 OPC 服務器與客戶端的連接。 OPC 服務器客戶端程序中重要的類有： class COPCServer， class COPCGroup， class OPCItem， class Level1。下面介紹這個 4 個重要類，具體實現看附錄 C， D。 class COPCServer { IOPCServer * opc。 //封裝指向 IOPCServer 的指針 public: static void Initialize()； //初始化 COM 庫 static COPCServer CreateOPCServer(_bstr_t const amp。 serverName, CLSID const amp。 clsid)； //以 服務器的名字 創建 Server 對象 COPCGroup AddGroup(DWORD dwUpdateRate)； //添加組對象 OPCServerStatus GetStatus()； //得到 Server 的信息，如：啟動時間，上一次更新時間，組個數 }。 class COPCGroup { OPCHANDLE hServer。 //OPC 句柄 hServer IUnknown * pSink。 //指向 IUnknown 接口的指針 IConnectionPointContainer *pCPC。 //封裝指向 IConnectionPointContainer 的指針 鞍山科技大學本科生畢業設計（論文） 第 25 頁 冷軋清洗線控制系統設計 —— 用 C++和 OPC 設計二級控制系統 IConnectionPoint *pCP。 // 封裝指向 IConnectionPoint 的指針 public: void Connect(IUnknown * pSink)； //與 IUnknown 接口連接 ，即將組對象與 OPC 服務器相 連接 { thispSink = pSink。 HRESULT hr = S_OK。 hr = groupQueryInterface(IID_IConnectionPointContainer, (void**)amp。pCPC)。 //查詢指向 IConnectionPointContainer 的指針 pCPC hr = pCPCFindConnectionPoint(IID_IOPCDataCallback, amp。pCP)。 //尋找連接點，返回指向 IOPCDataCallback 的指針 pCP hr = pCPAdvise(pSink)。 //建立連接，返回給 IUnknown 接口指針 pSink } }。 class OPCItem { struct _Data //定義一個結構體 _Data，其中包含 Item 名，客戶名，服務器名，變量 { WCHAR wszName[50]。 VARTYPE vt。 DWORD hClient。 DWORD hServer。 VARIANT var。 unsigned long refCount。 } public: getName() const { return d_itemwszName。 } //獲得 Item名，返回指向 wszName 的指針 void setValue(const VARIANT amp。 var) //將設定值 var 給 item void getValue(VARIANT amp。 val) 鞍山科技大學本科生畢業設計（論文） 第 26 頁 冷軋清洗線控制系統設計 —— 用 C++和 OPC 設計二級控制系統 //從 item中得到測量值 val }； Class Level1 是客戶端程序中最重要的類，是整個 OPC 服務器客戶端 程序運行中的主要部分 。 class Level1 { COPCServer opc。 COPCGroup group。 CSimpleMapint,OPCItem items。 Observer * d_observer。 public: Level1()。 ~Level1()。 void read()。 void attach(Observer * obs)。 void detach(Observer * obs)。 void notify()。 bool isRunning()。 bool connect()。 OPCItem getItem()。 void addToUpdateList()。 void update()。 }。 類 Level1 中私有成員有 OPCServer 類型的變量 COPCServer opc， OPCGroup 類型的變量 COPCGroup group， OPCItem 類型的變量 CSimpleMapint,OPCItem items 和Observer 類型的變量的指針 Observer * d_observer。 公共成員 主要介紹 OPC 運行程序中用到的 構造函數 Level1 和 成員函數 read， connect。 構造函數 Level1 是向 CSimpleMapint,OPCItemitems 添加所要測量和設定的值，即冷軋清洗線二級控制系統 所要 設定和測量 的一級控制系統中參數 。 其中有： COIL_ID 鋼卷號；