水处理监控软件：Siemens SIMATIC WinCC二次开发_（5）.数据采集与处理技术.docx

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数据采集与处理技术

1.数据采集的基本原理

数据采集是水处理监控系统中至关重要的环节，它涉及从各种传感器和设备中收集实时数据，并将其传输到监控软件进行处理和分析。在SiemensSIMATICWinCC中，数据采集主要通过OPC（OLEforProcessControl）服务器来实现。OPC是一种工业标准通信协议，用于在不同的设备和软件之间进行数据交换。

1.1OPC服务器的作用

OPC服务器作为数据采集的核心组件，负责与各种现场设备（如PLC、传感器、仪表等）进行通信，获取实时数据，并将这些数据提供给OPC客户端（如SiemensSIMATICWinCC）进行进一步处理。OPC服务器的主要功能包括：

数据收集：从现场设备中读取数据。

数据转换：将不同设备的数据格式转换为统一的OPC标准格式。

数据缓存：在本地缓存数据，确保数据的连续性和完整性。

数据分发：将数据分发给多个OPC客户端。

1.2OPC客户端的工作原理

OPC客户端通过OPCDA（DataAccess）、OPCHDA（HistoricalDataAccess）或OPCUA（UnifiedArchitecture）等接口与OPC服务器进行通信。在SiemensSIMATICWinCC中，主要使用OPCDA接口来读取实时数据。

OPCDA：用于实时数据的读写操作。

OPCHDA：用于历史数据的读取和归档。

OPCUA：是一种更现代、更安全的通信协议，支持更多的功能和更好的互操作性。

2.配置OPC服务器

在水处理监控系统中，配置OPC服务器是数据采集的第一步。以下是配置OPC服务器的基本步骤：

2.1选择合适的OPC服务器

SiemensSIMATICWinCC支持多种OPC服务器，包括：

SiemensSIMATICNETOPCServer：适用于SiemensPLC设备。

KepwareOPCServer：适用于多种品牌和类型的设备。

MatrikonOPCServer：适用于多种工业设备和协议。

2.2安装和配置OPC服务器

以SiemensSIMATICNETOPCServer为例，安装和配置步骤如下：

安装OPC服务器：

下载并安装SiemensSIMATICNETOPCServer软件。

运行安装程序，按照提示完成安装。

配置OPC服务器：

打开OPC服务器配置工具。

添加需要连接的PLC设备，配置其IP地址和端口号。

配置数据点，指定要采集的数据地址和标签名称。

#示例配置文件：SiemensSIMATICNETOPCServer配置

[PLC1]

IP_Address=0

Port=102

#数据点配置

Data_Point1=DB1.DBW0

Data_Point2=DB1.DBW2

2.3测试OPC服务器

在配置完成后，需要测试OPC服务器是否正常工作。可以使用OPC客户端工具（如OPCTestClient）来连接OPC服务器，并读取数据点的值。

#测试OPC服务器

#使用OPCTestClient连接到SiemensSIMATICNETOPCServer

Server_Name=Siemens.SimaticNetOpcServer

Data_Point1=PLC1.Data_Point1

Data_Point2=PLC1.Data_Point2

3.在SiemensSIMATICWinCC中配置OPC客户端

配置OPC客户端是将OPC服务器中的数据导入到SiemensSIMATICWinCC中的关键步骤。以下是配置OPC客户端的基本步骤：

3.1添加OPC数据源

打开SiemensSIMATICWinCC项目：

在WinCC项目管理器中打开项目。

选择“数据源”选项卡。

添加OPC数据源：

点击“添加新数据源”按钮。

选择“OPCDA数据源”。

输入OPC服务器的名称和路径。

#添加OPC数据源

Data_Source_Name=WaterTreatmentOPC

Server_Name=Siemens.SimaticNetOpcServer

3.2配置数据点

添加数据点：

在“数据点”选项卡中点击“添加新数据点”按钮。

选择“OPCDA数据点”。

输入数据点的标签名称和地址。

设置数据点属性：

配置数据点的更新周期。

设置数据点的报警阈值。

配置数据点的归档设置。

#配置数据点

Data_Point1=PLC1.Data_Point1

Address=DB1.DBW0

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