基于OPC技術(shù)的分布式控制系統(tǒng)研究及應(yīng)用.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)、微電子、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)控制領(lǐng)域也發(fā)生著深刻的變化，新的分布式過程控制信息體系形成，由低層到上層依次為現(xiàn)場(chǎng)智能控制層，工業(yè)過程管理層和經(jīng)營(yíng)決策層。智能儀表在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的大量采用，提供了以前無法得到的大量信息，各個(gè)層次的集成使得每個(gè)層次的信息傳遞變得非常必要。同時(shí)信息的全方位共享的需求愈加強(qiáng)烈，因而工業(yè)控制系統(tǒng)的開放性的要求越來越高。然而，工業(yè)界所廣泛采用的傳統(tǒng)的DCS、FCS等系統(tǒng)由于采用自定義的專用網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議，沒有

2、統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)，難以實(shí)現(xiàn)與上層應(yīng)用軟件的信息交互以及各廠家的系統(tǒng)或儀表間的直接互連、互操作，控制網(wǎng)絡(luò)中形成了一些“信息孤島”。以太網(wǎng)和OPC技術(shù)的出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)級(jí)和接口級(jí)為實(shí)現(xiàn)DCS、FCS等系統(tǒng)集成提供了可能。本文正是根據(jù)這些實(shí)際情況，對(duì)基于OPC和以太網(wǎng)的全集成的控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。 首先，分析了以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)多種現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)級(jí)集成的方法，并對(duì)接口級(jí)集成的三種方法：DDE，ODBC和OPC進(jìn)行了分析和比較，提出了OPC實(shí)現(xiàn)接口級(jí)集

3、成的優(yōu)勢(shì)，并且設(shè)計(jì)了基于OPC和以太網(wǎng)的全集成的控制系統(tǒng)。 其次，對(duì)以COM/DCOM為基礎(chǔ)的OPC DA規(guī)范進(jìn)行了剖析，對(duì)OPC DA自動(dòng)化接口規(guī)范和制定接口規(guī)范進(jìn)行了分析比較，并對(duì)應(yīng)用兩種接口規(guī)范開發(fā)OPC客戶端程序的方法進(jìn)行了詳細(xì)的比較，對(duì)OPC客戶端訪問服務(wù)器的三種數(shù)據(jù)訪問方式進(jìn)行了分析，確定了使用自動(dòng)化接口，異步數(shù)據(jù)訪問方式和訂閱數(shù)據(jù)訪問方式相結(jié)合的OPC客戶端程序的設(shè)計(jì)方案。給出了通用OPC客戶程序的主要實(shí)現(xiàn)方法和步

4、驟，并運(yùn)用Visual Basic語言實(shí)現(xiàn)了該OPC客戶程序。 最后，根據(jù)鋪排船監(jiān)控系統(tǒng)的控制需求，設(shè)計(jì)了基于OPC和以太網(wǎng)的鋪排船監(jiān)控系統(tǒng)，編寫了西門子以太網(wǎng)通信程序，對(duì)OPC服務(wù)器配置進(jìn)行了配置，用開發(fā)的OPC客戶端程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)OPC服務(wù)器的數(shù)據(jù)的讀取，實(shí)現(xiàn)了鋪排船自動(dòng)監(jiān)控軟件與下位PLC系統(tǒng)的以太網(wǎng)通信。經(jīng)過實(shí)船運(yùn)行和使用的測(cè)試，基于OPC和以太網(wǎng)的鋪排船自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；數(shù)據(jù)讀取實(shí)時(shí)性好，可靠性強(qiáng)；便于系統(tǒng)升級(jí)