玩具制造执行系统：Siemens SIMATIC WinCC二次开发_（12）.通信协议与接口.docx

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通信协议与接口

在玩具制造执行系统中，通信协议与接口的设计和实现是至关重要的环节。这些协议和接口不仅确保了各个系统组件之间的数据交换和控制指令的传递，还直接影响到系统的稳定性和可靠性。本节将详细介绍几种常见的通信协议及其在SiemensSIMATICWinCC二次开发中的应用，包括OPCUA、ModbusTCP和PROFINET。

OPCUA协议

OPCUA（OpenPlatformCommunicationsUnifiedArchitecture）是一种开放标准的通信协议，广泛应用于工业自动化领域。它不仅支持传统的OPCDA（DataAccess）功能，还扩展了对复杂数据模型、安全性和可靠性的支持。在SiemensSIMATICWinCC二次开发中，OPCUA协议可以用于连接PLC、SCADA系统和企业级信息系统。

原理

OPCUA协议基于客户端-服务器架构，使用TCP/IP进行数据传输。它支持多种数据类型和复杂的数据模型，可以通过地址空间（AddressSpace）来组织和管理数据。OPCUA还提供了安全机制，包括用户身份验证、数据加密和访问控制，确保数据传输的安全性。

内容

安装和配置OPCUA服务器

在SiemensSIMATICWinCC中，可以使用内置的OPCUA服务器或第三方OPCUA服务器。以下是使用内置OPCUA服务器的步骤：

安装OPCUA服务器：

打开WinCC项目管理器。

选择“项目”-“配置”-“OPCUA服务器”。

按照向导完成安装和配置。

配置OPCUA服务器：

在“OPCUA服务器”配置界面中，添加需要访问的变量。

配置地址空间，确保变量的组织结构清晰。

设置安全策略，包括用户身份验证和数据加密。

使用OPCUA客户端进行数据读取

在WinCC中，可以使用OPCUA客户端来读取OPCUA服务器上的数据。以下是一个简单的示例，展示如何使用WinCC的脚本功能读取OPCUA服务器上的数据。

定义OPCUA客户端对象

DimopcClientAsObject

SetopcClient=CreateObject(OPC.Client)

连接OPCUA服务器

opcClient.Connectopc.tcp://00:4840,

读取变量值

DimopcItemAsObject

SetopcItem=opcClient.AddItem(ns=2;s=Machine1/Speed,Speed)

获取变量值

DimopcValueAsVariant

opcValue=opcItem.Read()

输出变量值

MsgBox机器1的速度:opcValue.Value

清理

opcClient.RemoveItemopcItem

opcClient.Disconnect

SetopcItem=Nothing

SetopcClient=Nothing

使用OPCUA客户端进行数据写入

同样，使用OPCUA客户端可以向OPCUA服务器写入数据。以下是一个示例，展示如何使用WinCC的脚本功能写入OPCUA服务器上的数据。

定义OPCUA客户端对象

DimopcClientAsObject

SetopcClient=CreateObject(OPC.Client)

连接OPCUA服务器

opcClient.Connectopc.tcp://00:4840,

读取变量值

DimopcItemAsObject

SetopcItem=opcClient.AddItem(ns=2;s=Machine1/Speed,Speed)

写入变量值

opcItem.Write100

确认写入成功

opcValue=opcItem.Read()

MsgBox机器1的速度已设置为:opcValue.Value

清理

opcClient.RemoveItemopcItem

opcClient.Disconnect

SetopcItem=Nothing

SetopcClient=Nothing

ModbusTCP协议

ModbusTCP是一种基于Modbus协议的通信协议，使用TCP/IP进行数据传输。它广泛应用于工业自动化设备之间的通信，具有简单、可靠的特点。在SiemensSIMATICWinCC二次开发中，ModbusTCP协议可以用于连接各种支持Mod