浅谈OPC在工业自动化控制系统中的应用.doc

1、浅谈 OPC 在工业自动化控制系统中的应用摘要：随着我国对工业领域探索程度的日渐加深，工艺程度复杂化和工业控制软件设计成为了当下我国工业发展的最新趋势，这也为我国工业的自动化控制奠定了发展基础。本文通过介绍 OPC 技术的产生及规范内容，使读者能够更为全面的认知 OPC 技术的内涵，同时列举了 OPC技术在数据访问与处理，事件分析与报警等工业生产领域中的应用实例，对 OPC 技术在工业自动化控制系统中的应用进行了简要探究。 关键词：OPC 技术；工业生产；自动化控制；应用探究 中图分类号：D412.64 文献标识码： A 1.OPC 技术的产生 我国工业生产技术的迅速进步，有效带动了生产规模的

2、进一步扩大，使工业生产面临着种类与数量集成化带来的信息处理技术的挑战。传统形式下的工业控制系统中，多个智能设备间的控制实现和信息处理与共享是通过驱动程序实现的，而由于不同生产商所使用设备和系统的驱动程序存在较大差异，这就导致了工业智能化控制软件中所包含的底层数据模块数量越来越多，加之工业生产中的硬件变化无法以驱动程序的更新速率相协调，这都为工业生产中软硬件的升级与维护带来了不便。 OPC 就是基于工业生产所面临的软硬件设计问题而产生的技术，它通过将应用软件开发者和硬件供应厂商进行分离处理，以此有效提升了双方的工作效率。该技术以 OLE/COM/DCOM 技术为基础，通过采用客户/服务器模式，为

3、工业自动化制定了在面向对象过程中的统一标准，并且通过采用该标准，使硬件开发商能够为自己的硬件产品制定统一的 OPC 接口，进而有效节省软件开发者的接口程序设置时间，使系统的互操作性和开放性得以进一步提升。 2.OPC 技术规范概述 OPC 技术规范即工业自动化控制系统生产中的一种工业标准，其主要内容包括系统属性，接口和方法的标准集。在微软公司提出的 OLE/COM技术基础上，OPC 技术为各种不同软件部件的开发和数据处理技术提供了通用的数据接口，这有效实现了工业自动化过程中软件与设备间的数据交互。 从技术内容角度分析，OPC 技术内容主要包括两部分：OPC 客户端与服务器，其中 OPC 服务器

4、所负责的工作是对设备的数据信息进行收集，并通过 OPO 标准接口将数据信息的具体内容传送给客户端，OPC 客户端的任务则是在标准接口接受传输的数据。 3.采用 OPC 规范设计系统的优势 3.1 接口程序数量少 OPC 技术中采用的标准 windows 接口使得工业控制系统的硬件生产更为便利。在统一 windows 体系接口标准下，工业自动化控制系统的硬件制造商所提供的数据接口程序数量大大减少，统一标准的接口程序设定使得软件制造商在程序设定的过程中，只需开发一套通讯接口程序，这极大的简化了系统控制程序的设计流程，也在一定程度上为用户提供了便利。 3.2 便于网络节点分布 就 OPC 端口技术的

5、技术规范进行分析，由于其技术规范的成立是以OLE/DCOM 为基础的，而 OLE/DCOM 技术所支持的网络协议是 TCP/IP 协议，因此 OPC 技术在数据网络结构的构建过程中也要遵循 TCP/IP 协议，并且能够将其与各个子系统分离开，并使之分布在数据网络的不同节点上，以此提升系统的数据处理效率，为工业系统自动化控制的实现奠定数据基础。 3.3 保证软件对客户的透明度 OPC 技术在工业自动控制系统中的应用遵循面向对象的原则，所以在OPC 技术的实际应用中必须保证系统控制软件对用户的透明度。在保证软件对客户透明度的要求下，OPC 数据处理过程中，要将 OPC 服务器作为一个独立对象进行封

6、装处理，并且只把接口方法暴露在外面，让用户按照统一的方法进行数据调制，进而实现软件对用户的透明度。OPC 技术对数据处理软件的透明度要求，能够使用户从数据处理的底层完全脱离出来，并通过参与到软件设计的数据编制过程中，以实现系统控制的用户自定义设定。OPC 技术的这一特点更为有效的提升了工业自动化控制系统的开放性，也为今后我国工业系统自动化控制程序的开发提供了前提条件。 4.OPC 技术在工业领域的应用 4.1 数据采集 OPC 技术在工业自动化系统控制中的数据采集软件中应用最为广泛。随着 OPC 技术发展的日渐成熟，更多的工业系统硬件厂商具备了生产标准 OPC 接口的能力，这有力促进了系统应用

7、程序和工业控制设备之间数据读写效率和灵活性的提升。此外，OPC 技术在数据采集领域中，还可以通过已编制符合标准的 OPC 接口与客户端直接进行数据交换，进而更加有效的提升数据采集效率和准确性。 4.2 历史数据访问 在 OPC 接口技术中，由于其具备对已存储数据的读写功能，这就使其能够在数据信息的收集与整理过程中能够对数据进行即时的查询和调用。OPC 技术的这一技术特点，为工业系统的自动化控制提供了读取存储文档的功能，这进一步促进了工业系统对数据库和远程终端设备的控制，也为当下工业系统自动化中的数据历史查询与调用提供了便利、有效的途径。 4.3 报警和事件处理 OPC 技术的开发与应用有效解决

8、了设备系统驱动程序开发中的异构问题，而这也为 OPC 技术报警和事件处理效率的提升做出了重要贡献。在OPC 技术的开发中，由于 OPC 技术具有系统统一的接口标准，这就为系统对非正常信息的拦截与报警处理提供了有效方法。当 OPC 服务器发生异常或 OPC 技术所设定的报警事件到来时，OPC 服务器就会按照既定机制向客户发送通知，以此保护 OPC 端口技术所遇到的故障能够及时得到处理和解决。因此，OPC 技术中报警和事件处理机制的确立，实现了对控制过程中报警事件的更好的捕捉，这极大的减小了工业系统自动化控制中系统故障对系统整体稳定运行的影响。 4.4 远程数据访问 在 OPC 端口技术的工业系统

9、应用中，作为一中高效率的数据中间处理媒介，OPC 技术有效解决了现场总线系统中异构网段之间的数据交换问题，这为 OPC 技术的远程数据访问提供了必要前提。在微软公司的技术支持下，OPC 技术具备了对远程系统数据访问的功能。在工业自动化控制系统中，每个总线段所连接的各自对应的 OPC 服务器都能够通过统一的数据接口，对远程服务器进行访问，这促成了数据系统远程控制的实现，也使得 OPC 技术的远程数据访问功能得以实现。 4.5 其他应用 除以上所提及的工业领域中的 OPC 技术应用之外，该技术还在工业系统冗余数据处理，集成数据控制以及数据库内容的有效访问等领域得到了广泛应用。作为一项十分重要的工业

10、自动化控制技术，OPC 技术在冗余数据的处理中起到了至关重要的作用。OPC 技术为冗余数据处理提供了更为方便有效的途径，这也极大的精简了工业系统中的冗余软件信息，使得工业系统长期稳定的运行，得到了更为有力的保障。为了提升系统对集成数据的处理效率，OPC 技术为之提供了网格化的系统数据控制方式，在工业系统、数据处理器和客户端的数据交互过程中，OPC 作为一主要连接件，为系统数据中的 COM 对象，属性及方法提供了更为便利的数据流通和交换途径，并且这一技术的应用也有效的提升了工业自动化控制系统的整体性能，使得工业管理企业的经济效益得到了有效保障。 5.结语 随着 OPC 技术的日渐成熟，其在我国的

11、工业生产中的应用已日渐普及，也受到了国外厂商的高度重视。现阶段 OPC 技术已被应用到了工业中的多项自动化控制及其监控系统中，这极大的提升了工业系统的互操作性和实时性，使得工业系统的自动化控制进程稳步迈进。OPC 所具备的灵活的数据获取和处理技术在为工业发展做出巨大贡献的同时，也为工业生产流程涉及到的开发商和用户带来了可观的经济效益。在 OPC 技术迅速普及与发展的趋势下，它将会成为工业自动化控制系统中数据交换处理领域的核心，而这必定会为工业软件的开发与进步带来全新的发展动力。 参考文献： 1冯波，陈子明，王伟杰. OPC 技术及其在工业过程控制中的作用J.中山大学学报，2012,25(3):125-150. 2阳宪惠.开放工控系统的中间件-OPC 技术M.自动化博览,2013,14(8):6-40. 3邹云涛,吴重光.OPC 技术初探及国内应用现状M.石油化工自动化,2010（20）：15-43. 4谢杨永,李国兴.试论配电变压器的防雷接地J.中国新技术新产品，2011(02).