OPC技術(shù)在監測控制系統中的應用

3 OPC技術(shù)解決問(wèn)題的方法
OPC是為使不同供應廠(chǎng)商的設備和應用程序之間的軟件接口標準化，以及使其問(wèn)的數據交換更加簡(jiǎn)單化而提出的。作為結果可向用戶(hù)提供不依賴(lài)于特定開(kāi)發(fā)語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)環(huán)境的可以自由組合使用的過(guò)程控制軟件組件產(chǎn)品。利用OPC的系統由按照應用程序(客戶(hù)程序)的要求提供數據采集服務(wù)的OPC服務(wù)器、使用OPC服務(wù)器所必需的OPC接口，以及接受服務(wù)的OPC應用程序所構成。OPC服務(wù)器按照各供應廠(chǎng)商的硬件所開(kāi)發(fā)，因此可以吸收各供應廠(chǎng)商硬件和系統的差異，從而實(shí)現不依賴(lài)于硬件的系統構成。同時(shí)利用一種叫做Variant的數據類(lèi)型，可以不依賴(lài)于硬件中同有的數據類(lèi)型，按照應用程序的要求提供數據格式。利用OPC 使接口標準化可以構成如圖2所示的系統。OPC典型體系結構如圖3所示。

4 OPC技術(shù)在某監測控制系統中的應用
OPC因其特點(diǎn)和優(yōu)越性已在工業(yè)控制領(lǐng)域中得到廣泛應用。通常使用OPC技術(shù)進(jìn)行工業(yè)過(guò)程控制中采集數據。OPC數據訂閱和數據動(dòng)態(tài)綁定，為具有數據綁定功能所有ActiveX控件提供數據源，用戶(hù)可方便地觀(guān)察來(lái)自OPC服務(wù)器實(shí)時(shí)數據。圖4是一個(gè)OPC垃圾焚燒系統中應用實(shí)例。該系統分為生產(chǎn)管理監控級和現場(chǎng)控制級兩層結構。

管理層主要包括丁業(yè)控制機或計算機、視頻監視器等設備，這些設備均安裝在中央控制室里。管理層中，通過(guò)組態(tài)王工業(yè)組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)設計軟件監控平臺，可以實(shí)時(shí)觀(guān)察底層設備工作狀況，及時(shí)對系統m現故障點(diǎn)進(jìn)行報警處理、實(shí)時(shí)保存報表數據。同時(shí)，同一計算機中進(jìn)行算法程序演算，該操作平臺實(shí)現對底層設備遠程智能控制?？刂茖又饕ǜ鞣N硬件設備，例如PLC控制器、各種測量?jì)x器儀表等。這些硬件均安裝垃圾焚燒系統工作現場(chǎng)，對系統進(jìn)行直接控制。其中，底層硬件設備采用常用西門(mén)子S7系列PLC，其中包括S7-200和S7-300系列。同時(shí)，利用高速工業(yè)以太網(wǎng)(TCP／IP協(xié)議)進(jìn)行管理層和控制層之間連接，以實(shí)現信息和資源共享，具備完善控制能力、極高可靠性和方便靈活擴展能力。該系統設計從工藝流程出發(fā)，實(shí)現對生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制?，F場(chǎng)控制級接受生產(chǎn)管理級調度，但并不依賴(lài)于生產(chǎn)管理級而運行：若監控的計算機出現故障或并未投入使用或通信網(wǎng)絡(luò )出現故障，各現場(chǎng)控制站仍會(huì )正常工作，對整個(gè)工藝過(guò)程沒(méi)有影響。實(shí)現控制層與管理層之間數據交換時(shí)，工業(yè)組態(tài)軟件組態(tài)王提供一種建立OPC服務(wù)器方式實(shí)現數據通信方式。因此，管理層與控制層的通信之間建立一個(gè)OPC服務(wù)器，其框圖如圖5所示。

圖中OPC連接應用廣泛PLC系統，底層設備信息OPC服務(wù)器進(jìn)入上一層的人機界面。這些系統與最上層質(zhì)量控制軟件、生產(chǎn)管理軟件和Internet應用軟件OPC接口互換信息，使信息能夠各系統問(wèn)充分流通。如果系統具備OPC應用條件，當現有系統需要添加新設備時(shí)，只需將新設備接人系統，安裝用于訪(fǎng)問(wèn)該設備OPC服務(wù)器，擴展后系統可正常工作。添加新設備并不影響系統其他部分運行和使用。

5 結束語(yǔ)
通過(guò)對OPC技術(shù)進(jìn)行研究，探討了OPC服務(wù)器與客戶(hù)端的實(shí)現，并將該研究用于關(guān)于某垃圾焚燒系統控制方案，由客戶(hù)端進(jìn)行遠程監測。結果表明：OPC技術(shù)大大提高了數據采集系統的開(kāi)放性能，可以有效地避免開(kāi)發(fā)過(guò)程的重復性，以及多種軟件系統集成的不兼容性等問(wèn)題。該技術(shù)在工業(yè)控制系統中有著(zhù)廣闊的應用前景，逐步實(shí)現了軟硬件之間的標準化。