手把手教你在LabVIEW下使用OPC

本教程使用LabVIEW数据记录与监控（DSC）模块。该模块包含了诸多工具，包拪将数据记录到联网历史数据库、实时与历史趋势、警报与事件管理、将LabVIEW实时目标与OPC设备连在在一个完整的系统中、为用户界面提高安全性等等。由于拥有这些特性，LabVIEW成为了用于工业控制应用的强大HMI/SCADA工具。

要求

·    Windows XP/2000

·    LabVIEW FDS与LabVIEW DSC 

·    NI OPC服务器

使用NI OPC服务器查看现有的PLC标签

1. 选择开始》程序》National Instruments》NI OPCServers》NI OPCServers，启动NI OPC服务器。使用NI OPC服务器，您可以创建、配置、查看与PLC关联的标签。

2. NI OPC服务器需要与已经载入的PLC仿真工程一起启动。这个工程仿真在NI OPC服务器中已经建立配置的PLC。

说明：如果没有载入仿真工程，在NI OPC服务器中选择文件》打开，浏览C:\Program Files\National Instruments\Shared\NI OPC Servers\Projects\simdemo.opf。工程如图1所示。

图1：显示仿真PLC的NI OPC服务器

1. 展开Channel_0_User_Defined，选择Sine，查看正弦标签。标签在最右边的窗口中显示。这些标签被绑定到PLC的寄存器上，由LabVIEW读取。
   

2. 通过PLC OPC标签查看数据。
   1. 在NI OPC服务器中，选择Tools»Launch OPC Quick Client。这样可以启动OPC快速客户端，您可以用来查看OPC标签数据。
   2. 展开National Instruments.NIOPCServers文件夹，选择Channel_0_User_Defined.Sine。这样可以选定需要监视的设备。
   3. 请注意所有的正弦标签都列出在右边的窗口中，且如图2所示正在更新显示仿真正弦数据。

图2：NI OPC快速客户端显示仿真正弦OPC标签

说明：要获取NI OPC支持的设备/驱动程序列表，请访问/opc。

通过创建I/O服务器将LabVIEW连接到OPC标签

在本小节中，将创建OPC标签的LabVIEW接口，称为I/O服务器。I/O服务器以您指定的速率，用当前标签数值更新LabVIEW。

1. 在LabVIEW的使用入门窗口中，点击文件》新建项目。这将打开新建LabVIEW项目。
2. 如果即时帮助窗口不可见，按Ctrl+H键显示窗口。保持窗口打开，可以得到鼠标指针所指向对象的帮助信息。
3. 在LabVIEW项目浏览器窗口中，右键点击我的电脑，选择新建》I/O服务器，如图3所示。

图3：通过LabVIEW项目新建I/O服务器

1. 4. 在新建I/O服务器窗口中选择OPC客户端，点击继续。
   5. 仍已注册OPC服务器框中选择National Instruments.NIOPCServers，设置更新速率（ms）为100。这将创建LabVIEW与OPC标签的连接，每隔100 ms更新。

Figure 4. Configuring the OPC Client I/O Server

6. 选择确定。在您的项目浏览器窗口中自动创建了库，用于管理I/O服务器。
7. 仍项目浏览器窗口中选择文件》保存所有，将项目保存为OPCDemoProject，将库保存为OPCDemoLibrary。

创建通过I/O服务器连接到OPC标签的共享变量

在本小节中，将创建绑定到OPC标签上的共享变量，仍而可以在LabVIEW中本地访问PLC数据。使用共享变量，您可以在一台计算机或是网络中，在多个LabVIEW应用程序间共享数据。

1. 创建绑定到PLC OPC标签上的新共享变量。

1. 在LabVIEW项目窗口中，右击我的电脑，选择新建》库。这样可以为共享变量建立一个新库，用于连接到PLC的OPC标签。

2. 右击新建的库，选择创建绑定变量……

3. 在创建绑定变量窗口中，选择OPC标签，通过浏览来自OPC服务器的仿真正弦数据，选择共享变量所需绑定的OPC标签，如图5所示。

图5：选择需要绑定到共享变量的OPC标签

          4. 选择所有正弦项目，点击添加确定。这样就创建了绑定到PLC OPC标签上的共享变量，将它们载入到多变量编辑器中。     
         5. 在多变量编辑器中，选择完成。这将把新的共享变量添加到前所建立的库中。

说明：LabVIEW DSC模块通过为数据库直接添加记录数据、报警和事件的功能，在无需编写LabVIEW应用程序的情冴下，增强了共享变量。

1. 通过右击库，选择另存为，将新库以OPCItem.lvlib为文件名保存在项目浏览器窗口中。

2. 通过右击OPCItems库，选择部署，对共享变量部署。这样就可以収布共享变量，使它们可以在网络上通过其他计算机、OPC客户端和LabVIEW实时自动化控制器（PAC）使用。

您现在可以通过共享变量在LabVIEW中本地访问PLC数据。

使用分布式系统管理器查看共享变量

1. 在项目浏览器窗口中，选择工具》分布式系统管理器。这样可以打开您可以用来以多种方式管理共享变量的窗口（查看、部署、移除等等）。

2. 在变量管理器的树形面板中，展开位于我的系统分类下的localhost项目。右击OPCItems库，选择监视列表，显示被绑定到PLC OPC标签上的共享变量。

3. 共享变量将与仿真正弦数据同时更新。

说明：分布式系统管理器是LabVIEW 8.6的新增功能。在LabVIEW的过去版本中，您可以在工具》共享变量》变量管理器中，将共享变量拖曳到监视变量窗口中。

使用LabVIEW中的OPC标签数据

1. 在项目浏览器中，右击我的电脑，选择新建》VI。这样将创建新的虚拟仪器或VI。VI用于创建用户界面和可执行图形化代码。

2. 在默认情冴下，您可以看到前面板，这是VI的用户界面。LabVIEW有许多内建的UI组件，例如图形、图表、拨盘等等，您可以用来建立强大、直观的UI。选择视图》控件选板，或右击前面板的地方，打开控件选板。用鼠标查看在LabVIEW中提供的不同类别的UI组件。

3. 选择Express》图形》波形图表，仍控件选板中选择波形图表，将它放置在前面板上，如图6所示。

图6：仍控件选板选择波形图表

图7：放置在前面板上的波形图表

1. 在VI中，选择窗口》显示程序框图，或按Ctrl + E显示程序框图。程序框图用于极建程序行为。注意在程序框图上的图标，它们代表前面板上的图表。通过将数据传送到这个终端上，您可以将数据显示在前面板的图表中。

2. 在项目浏览器中，展开OPCItems库，选择Sine1共享变量。

3. 将Sine1共享变量仍项目浏览器拖曳到VI的程序框图中。共享变量作为程序框图中其他终端的数据源。

4. 选择视图》工具选板，或是按Shift + 右键显示工具选板，它包含了用于极建程序框图的多种工具。在默认情形下，您可以使用自动工具选择工具，它可以根据当前光标的位置选择合适的工具。

5. 选择如图8所示的连线工具。这个工具用于将程序框图上的终端用连线连接在一起。
   

图8：选择连线工具

1. 通过单击Sine1共享变量，然后单击波形图表，使用连线工具将Sine1共享变量连接到波形图表上，如图9所示。

将终端连接在一起

连接在一起的终端

图9：连接程序框图项目

现在在VI运行的过程中，数据将会仍共享变量流入波形图表中。

10. 仍工具选板选择自动工具选择工具。

图10：工具选板中的自动工具选择

11.  通过选择视图》函数选板或在程序框图上的位置右击，打开函数选板。函数选板包含了数百个分析函数、控制函数和用于图形化编程的结极。

12.  通过浏览Express》执行过程控制》While循环，仍函数选板中选择while循环。在您选择了while循环后，鼠标如图12所示。这样您可以使用while循环包围一块代码。

图11：选择While循环

图12：While循环光标

13. 使用while循环光标，通过单击拖曳光标，将while循环放置在包含共享变量和波形图表在内的区域上。

图13：将While循环放置在共享变量和波形图表的周围

While循环使其中的代码能够连续执行，直至用户或VI中的其他逻辑使停止。

14. 定时循环是一种高级while循环，包含了其他配置选项用于定时和执行控制。通过右击while循环，选择用替换为定时循环，将while循环转换为定时循环。

图14：将while循环转换为定时循环

15. 要配置定时循环，双击定时循环的输入节点，如图15所示。

图15：配置定时循环

16. 在循环定时属性区域中，将周期设置为100 ms选择确定。这样可以将定时循环配置为每隔100 ms执行一次其中包含的代码。

图16：将定时循环配置为每隔100 ms执行其中代码

17.  通过选择窗口》显示前面板，或按Ctrl + E，返回到前面板中。

18.  单击工具栏上的运行按钮执行VI。

图17：运行按钮

19.  在部署完成之后，单击部署……窗口中的关闭。在应用程序开始执行时，您可以看到Sine1波形被显示在波形图表上。

图18：完成的前面板——在波形图表上显示PLC数据

20. 祝贺您！您已经成功地在LabVIEW程序中访问了PLC数据，后就可以在您的解决方案中加入强大的分析和控制功能。