OPC技术在工业控制系统中的应用

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发表于 2011-1-21 00:16:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
摘  要

随着科技的不断提高,计算机技术的日新月异,用户需求的不断提高,监控系统规模越来越大,选用不同厂家的现场设备和系统的种类也在不断的增加,但由于缺乏统一的标准,开发商必须对系统的每一种设备都编写相应的驱动程序,而且,当硬件设备升级、修改时,驱动程序也必须跟随修改。同时,一个系统中如果运行不同公司的控制软件,也存在着相互冲突的风险。所以,如何实现监控系统的开放和互操作性成为非常关键的一个问题。OPC技术的出现,则很好的解决了这些问题。
OPC是Object Linking and Embedding(OLE)for Process Control的缩写,它是微软公司的对象链接和嵌入技术在过程控制方面的应用。OPC以OLE/COM/DCOM技术为基础,采用客户/服务器(c/s)模式,为工业自动化软件面向对象的开发提供了统一的标准,这个标准定义了应用Microsoft操作系统在基于PC的客户机之间交换自动化实时数据的方法。采用这项标准后,硬件开发商将取代软件开发商为自己的硬件产品开发统一的OPC接口程序,而软件开发者可免除开发驱动程序的工作,充分发挥自己的特长,把更多的精力投入到其核心产品的开发上。这样不但可避免开发的重复性,也提高了系统的开放性和可互操作性。
本文首先分析了OPC的开发背景和历史,以及OPC的优点,仔细研究了一下OPC的各种规范。了解了OPC技术的各种相关概念,在弄清OPC服务器的结构的基础上,用Visual Basic设计了一种基于C/S模式的OPC客户端,通过该客户端成功地实现了VisualBasic与SIEMENS WinCC组态软件之间的动态数据交换,然后在Visual Basic中利用其ADO数据库接口,把WinCC中的数据存储到SQL数据库中。通过这个实例来验证OPC技术的软件开放性,互操作性等。

关键字:OPC技术;DCOM;WINCC;SQL数据库;ADO数据接口

目  录
前  言 1
第一章 绪论 2
1.1 OPC的开发背景 2
1.1.1  工控软件的发展 2
1.1.2  传统的工业控制系统存在的的问题 2
1.1.3  基于OPC技术的过程控制系统 3
1.2 OPC的历史 4
1.3 OPC技术的优点 4
1.3.1  实现工控系统集成 5
1.3.2  价格下降 5
1.3.3  性能改善 5
第二章OPC规范的内容 6
2.1概述 6
2.2 OPC服务器数据交换规范 6
2.3 OPC安全规范 6
2.4 OPC数据访问规范 7
2.5历史数据存取规范 7
2.6报警与事件规范 7
2.7批处理规范 7
2.8 OPC XML-DA规范 8
第三章 OPC技术概述 9
3.1 COM技术 9
3.2 OPC技术 9
3.3 OPC接口 9
3.4 OPC数据访问对象 10
3.4.1  OPC数据访问对象的分层结构 10
3.4.2  OPC 服务器 10
3.4.3  OPC 组 11
3.4.4  OPC项 12
3.5 服务器句柄 12
3.6 OPC客户和OPC服务器的同步和异步 13
第四章 OPC技术的实际应用 14
4.1 实例背景 14
4.2 WINCC的OPC服务器与VB的客户端数据交换 14
4.2.1  WINCC简介 14
4.2.2  W inCC数据库数据转储功能分析 14
4.2.3  WINCC服务器的设置 15
4.2.4  OPC客户端程序的实现 15
4.3 WINCC数据转储的实现 18
4.3.1  VB中访问数据库的ADO接口 18
4.3.2  通过ADO控件访问SQL 数据库 19
4.4 测试运行 20
总  结 21
致  谢 22
参考文献 23
总  结
用VB设计的OPC客户端数据接口,传输稳定,实时性好,数据访问符合OPC规范,OPC能够完成大批量数据的实时交换,ADO数据库接口简单,技术成熟,有效地完成了WinCC到SQL数据库转储功能。该方法为企业建立数字工厂提供了数据源,方便了企业管理,提高了经营效率,具有很大的实用价值。
总之,有了OPC规范,控制系统软件可以高效、稳定地对硬件设备进行数据存取,系统应用软件之间也可以灵活地进行信息交互,极大地提高了控制系统的互操作性和适应性。
 楼主| 发表于 2011-1-21 00:17:27 | 显示全部楼层
参考文献
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[2]柴晟,刘莹,蔡锦成等.SQL Server数据库应用教程[M].北京-清华大学出版社,2007.12
[3]何华.深入浅出西门子WINCC V6.0[M](第2版).北京航空航天大学出版社,2004.5
[4]林盛荣,唐琰. 基于OPC数据访问规范的客户端软件研究与开发[ J ]. 计算机工程, 2002, (4): 229-231.
[5]OPC 应用程序入门[M] .OPC 协会OPC(中国)促进委员会,2004.
[6] 张建会.OPC在工厂DCS控制系统中的应用[J].电工技术,2006,(1):35-36.
[8]胡强,赵英凯.OPC技术在DCS与工厂管理网数据通讯中的应用[J].工业仪表与自动化装置,2002,(3):25~28.
[9] http://www.ap5u.com
[10] 姚巍著.Visual Basic数据库开发从入门到精通[M],北京-人民邮电出版社,2006年版.
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