OPC(OLE for process control)作為標(biāo)準(zhǔn)軟件接口，可以使各個(gè)生產(chǎn)商的設(shè)備和應(yīng)用程序就能以統(tǒng)一的方式連接起來。WinCC 既可以用作 OPC 服務(wù)器提供數(shù)據(jù)，又可以作為 OPC 客戶機(jī)訪問其他OPC 服務(wù)器中的數(shù)據(jù)。WinCC集成的OPC服務(wù)器使得過程數(shù)據(jù)可由其它應(yīng)用程序(OPC客戶機(jī))訪問。在Excel中可以通過VBA腳本建立OPC 客戶端，并通過OPC接口讀取WinCC中的數(shù)據(jù)，并將修改的數(shù)據(jù)寫入WinCC。
1 OPC規(guī)范及功能
OPC是一種一致的獨(dú)立于制造商的軟件接口。OPC 接口基于 Microsoft Windows 的 COM（組件對(duì)象模型）和 DCOM（分布式組件對(duì)象模型）技術(shù)。 另一方面，OPC XML 則基于 Internet 標(biāo)準(zhǔn) XML、SOAP 和 HTTP。
> COM
COM 是位于同一計(jì)算機(jī)上且屬于不同程序的對(duì)象之間進(jìn)行通訊時(shí)采用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。服務(wù)端是提供服務(wù)的對(duì)象，比如提供數(shù)據(jù)。客戶端是使用由服務(wù)端提供的服務(wù)的應(yīng)用程序。
> DCOM
DCOM 代表 COM 功能的擴(kuò)展，從而允許對(duì)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上的對(duì)象的訪問。
該接口允許在企業(yè)、管理辦公室和生產(chǎn)的應(yīng)用程序之間進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)交換。以前，訪問過程數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序受限于通訊網(wǎng)絡(luò)的訪問協(xié)議。使用 OPC 標(biāo)準(zhǔn)軟件接口，各個(gè)生產(chǎn)商的設(shè)備和應(yīng)用程序就能以一致的方式連接起來。
OPC 客戶端是訪問過程數(shù)據(jù)、消息和 OPC 服務(wù)端歸檔歷史數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序。訪問需要通過 OPC 軟件接口。
OPC 服務(wù)端是一個(gè)程序，它為不同制造商的應(yīng)用程序提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的軟件接口。OPC 服務(wù)端是在處理過程數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序、各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和用于訪問這些數(shù)據(jù)的接口之間的中間層。
只有當(dāng)設(shè)備的操作系統(tǒng)是基于 Windows COM 和 DCOM 技術(shù)時(shí)，才能使用 OPC 軟件接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 目前，Windows 2000、Windows XP、Windows 2003 Server 和 Windows VISTA 具有這些軟件接口。
> XML
通過 DCOM 的通訊僅限于局域網(wǎng)。通過 XML 的數(shù)據(jù)交換使用 SOAP（簡(jiǎn)單對(duì)象訪問協(xié)議）。SOAP 是獨(dú)立于平臺(tái)的、基于 XML 的協(xié)議。SOAP 可用于允許應(yīng)用程序依靠 HTTP（超文本傳送協(xié)議），通過 Internet 或在多機(jī)種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)相互進(jìn)行通訊。
OPC 標(biāo)準(zhǔn)軟件接口由 OPC 基金會(huì)定義。OPC 基金會(huì)是工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中處于領(lǐng)先地位的各公司的聯(lián)盟。WinCC 的 OPC 服務(wù)端支持下列規(guī)范。
OPC 數(shù)據(jù)訪問 1.0、2.05a 和 3.0
OPC 歷史數(shù)據(jù)訪問 1.20
OPC 報(bào)警和事件 1.10
OPC XML 數(shù)據(jù)訪問 1.01
OPC 數(shù)據(jù)訪問 (OPC DA) 是針對(duì)管理過程數(shù)據(jù)的規(guī)范。 WinCC OPC DA 服務(wù)端符合 OPC DA 規(guī)范 1.0、2.05a 和 3.0。
OPC 歷史數(shù)據(jù)訪問 (OPC HDA) 是針對(duì)管理歸檔數(shù)據(jù)的規(guī)范。該規(guī)范是 OPC 數(shù)據(jù)訪問規(guī)范的擴(kuò)充。 WinCC V6.2 或更高版本的 WinCC OPC HDA 服務(wù)端符合 OPC HDA 規(guī)范 1.20。
OPC 報(bào)警和事件是發(fā)送過程報(bào)警和事件的補(bǔ)充規(guī)范。 WinCC V6.0 或更高版本的 WinCC OPC A&E 服務(wù)端符合 OPC A&E 規(guī)范 1.10。
OPC XML 標(biāo)準(zhǔn)支持通過 Internet 采用獨(dú)立于平臺(tái)的協(xié)議進(jìn)行通訊。 客戶端不再局限于 Windows 環(huán)境 (DCOM)。 其它操作系統(tǒng)（如 LINUX）可以使用 HTTP 協(xié)議和 SOAP 接口在 Internet 上監(jiān)視和交換 OPC 數(shù)據(jù)。
要使用 WinCC OPC HDA、WinCC-OPC-XML-DA 服務(wù)器和 WinCC OPC A&E 服務(wù)器，必須購(gòu)買Connectivity Pack“連通性軟件包”授權(quán)。 “連通性軟件包” 授權(quán)必須安裝在用作 WinCC OPC HDA 服務(wù)器、WinCC OPC XML DA 服務(wù)器或 WinCC OPC A&E 服務(wù)器的 WinCC 服務(wù)器上。
2 在Excel中通過OPC DA訪問本地WinCC
WinCC OPC DA 服務(wù)器為其它應(yīng)用程序提供 WinCC 項(xiàng)目的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。 應(yīng)用程序能夠在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行或在已聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。 以這種方法，將WinCC 變量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)提供給 Microsoft Excel。
在Microsoft Excel 中用VBA腳本語(yǔ)言建立OPC 客戶端，并通過OPC接口讀取WinCC中的數(shù)據(jù)，并將修改的數(shù)據(jù)寫入WinCC。通過OPC接口，Microsoft Excel作為OPC 客戶端發(fā)起通訊并發(fā)送讀/寫請(qǐng)求到OPC服務(wù)器，OPC服務(wù)器執(zhí)行這些讀/寫請(qǐng)求。對(duì)于WinCC OPC DA 服務(wù)器功能，需要將WinCC項(xiàng)目運(yùn)行系統(tǒng)激活即可。
為了能夠運(yùn)行Excel中的VBA宏腳本，首先需要調(diào)整安全性設(shè)置。如圖1在“工具->宏->安全性”中，將Excel的安全級(jí)別設(shè)置為“中”。
圖1 安全性設(shè)置
打開文件excel_opc .xls，在“安全警告”中選擇“啟用宏”。
圖2啟用宏
在A1單元格輸入運(yùn)行WinCC的計(jì)算機(jī)名稱。A3/A4單元格輸入WinCC中變量的名稱。點(diǎn)擊按鈕“啟動(dòng) WinCC OPC”，對(duì)應(yīng)WinCC變量的當(dāng)前值即可讀入到Excel單元格中。直接在B3/B4單元格中修改數(shù)值，對(duì)應(yīng)WinCC中的變量值也會(huì)隨之修改。點(diǎn)擊按鈕“停止 WinCC OPC”，停止Excel與WinCC的OPC數(shù)據(jù)訪問。
以下為Microsoft Excel 作為客戶端的配置說明。
在Excel中創(chuàng)建一個(gè)接口，在VisualBasic 編輯器中的“工具->引用”中，選中“Siemens OPC DA Automation 2.0”組件，使VisualBasic能夠識(shí)別OPC對(duì)象。
圖3 OPC引用組件
創(chuàng)建所需的所有對(duì)象，如：“MyOPCGroup”對(duì)象
Dim: 創(chuàng)建一個(gè)變量
WithEvents: 這個(gè)對(duì)象可以提供事件（如 DataChange)
MyOPCGroup: 對(duì)象名
As OPCGroup: 變量類型
圖4
Sub StartClient() ’Microsoft Excel建立與OPC服務(wù)器的連接；
Set MyOPCServer = New OpcServer ’為“MyOPCServer”對(duì)象分配內(nèi)存；
? MyOPCServer.Connect ServerName, NodeName
ServerName ：WinCC OPC DA 服務(wù)器的名稱為 "OPCServer.WinCC"
NodeName：激活WinCC運(yùn)行系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)名稱
Set MyOPCGroupColl = MyOPCServer.OPCGroups
Microsoft Excel與OPC服務(wù)器的連接一旦建立，OPC組即被創(chuàng)建。這個(gè)通過集合對(duì)象來實(shí)現(xiàn)；
Set MyOPCGroup = MyOPCGroupColl.Add(GroupName)
創(chuàng)建的組通過“MyOPCGroup”變量來尋址。設(shè)置MyOPCGroup.IsSubscribed = True，以便OPC組能夠提供DataChange等事件。
Set MyOPCItemColl = MyOPCGroup.OPCItems ’創(chuàng)建OPC項(xiàng)
MyOPCItemColl.AddItems 2, ItemIDs, ClientHandles, ServerHandles, Errors
ItemIDs 存儲(chǔ)在單元格A3/A4中，把指定的ItemIDs 傳送給集合對(duì)象"MyOPCItemColl.AddItems"
Private Sub MyOPCGroup_DataChange（）
在Microsoft Excel中，調(diào)用如下用于OPC組事件處理的程序，它是OPC服務(wù)器的DataChange 事件，DataChange()這個(gè)事件處理程序提供了許多參數(shù)，如ItemValue(OPC項(xiàng)的值)，客戶端句柄等。通過DataChange事件，當(dāng)OPC項(xiàng)的值變化時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)發(fā)送。OPC項(xiàng)的當(dāng)前值顯示在單元格B3/B4中。讀出值的質(zhì)量代碼和時(shí)間戳顯示在C/D列單元格中。
Private Sub worksheet_change（）
如果在Microsoft Excel的單元格B3/B4中輸入一個(gè)值，通過函數(shù)MyOPCGroup.SyncWrite將OPC項(xiàng)寫入到WinCC，寫入值和服務(wù)器句柄以參數(shù)形式傳遞給此函數(shù)。
Sub StopClient（）
最后，斷開與OPC服務(wù)器的連接。
3 在Excel中通過OPC DA遠(yuǎn)程訪問WinCC
可以通過DCOM從OPC客戶端遠(yuǎn)程訪問OPC服務(wù)器WinCC OPC DA。但在A1單元格需要輸入的是遠(yuǎn)程激活WinCC運(yùn)行系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)名稱。
圖5在Excel中通過OPC DA遠(yuǎn)程訪問WinCC
由于遠(yuǎn)程OPC的使用是作為一個(gè)DCOM在使用，所以O(shè)PC客戶端可以在網(wǎng)絡(luò)上任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)運(yùn)行，但是必須要配置DCOM的訪問權(quán)限。一個(gè)簡(jiǎn)單的方法就是，在服務(wù)器與客戶端都使用相同的用戶名與密碼登錄。如果想配置DCOM，請(qǐng)參考DCOM配置的相關(guān)資料及下載中心文檔：A0265 如何配置OPC DCOM。
WinCC在安裝時(shí)提供了OPC的客戶端控件： Siemens OPC DAAutomation 2.0( SOPCDAAuto.dll)，這個(gè)控件就是在VBA中引用到的控件。如果運(yùn)行Excel的計(jì)算機(jī)上沒有安裝WinCC，可以使用批處理文件注冊(cè)dll文件。將整個(gè)文件夾 Reg拷貝到C:盤下，雙擊reg opc即可。
