IEPDP01
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分散控制系統(tǒng)OPC技術(shù)及其應(yīng)用簡介編輯 當(dāng)大量現(xiàn)場信息由智能儀表或通過現(xiàn)場總線直接進(jìn)入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)后，存在著計(jì)算機(jī)內(nèi)部應(yīng)用程序?qū)ΜF(xiàn)場信息的共享與交互問題。由于缺乏統(tǒng)一的連接標(biāo)準(zhǔn)，工控軟件往往需要為硬件設(shè)備開發(fā)的驅(qū)動(dòng)程序。這樣一旦硬件設(shè)備升級(jí)換代，就需要對(duì)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行更改，增加了系統(tǒng)的維護(hù)成本。即使計(jì)算機(jī)中的SCADA有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)程序，但一般也不允許同時(shí)訪問相同的設(shè)備，否則很容易造成系統(tǒng)崩潰?？梢?，現(xiàn)場控制層作為企業(yè)整個(gè)信息系統(tǒng)的底層部分，必然需要與過程管理層和經(jīng)營決策層進(jìn)行集成，這樣也存在著監(jiān)控計(jì)算機(jī)如何與其它計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息溝通和傳遞的問題。由于控制系統(tǒng)往往是不同廠商開發(fā)的系統(tǒng)，相互之間兼容性差，與高層的商業(yè)管理軟件之間又缺乏有效的通信接口，因此通信規(guī)范問題成為了制約控制系統(tǒng)突破“信息孤島”的瓶頸。OPC（OLE for Process Control）的出現(xiàn)，建立了一套符合工業(yè)控制要求的通信接口規(guī)范，使控制軟件可以、穩(wěn)定地對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)存取操作，應(yīng)用軟件之間也可以靈活地進(jìn)行信息交互，*提高了控制系統(tǒng)的互操作性和適應(yīng)性從軟件的角度來說，OPC可以看成是一個(gè)“軟件總線”的標(biāo)準(zhǔn)。首先，它提供了不同應(yīng)用程序間（甚至可以是通過網(wǎng)絡(luò)連接起來的不同工作站上的應(yīng)用程序之間）實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ罉?biāo)準(zhǔn)；其次，它還針對(duì)過程控制的需要定義了在通道中進(jìn)行傳輸和交換的格式。OPC標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)為客戶/服務(wù)器模式，即將軟件分為OPC服務(wù)器和OPC 客戶。OPC服務(wù)器提供必要的OPC數(shù)據(jù)訪問標(biāo)準(zhǔn)接口；OPC客戶通過該標(biāo)準(zhǔn)接口來訪問OPC數(shù)據(jù)。運(yùn)用OPC標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的軟件由于都基于共同的數(shù)據(jù)及接口標(biāo)準(zhǔn)，因此相互之間具有很強(qiáng)的通用性。這在工業(yè)控制領(lǐng)域中，具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。OPC服務(wù)器可由不同供應(yīng)商提供，其代碼決定了服務(wù)器訪問物理設(shè)備的方式、數(shù)據(jù)處理等細(xì)節(jié)。但這些對(duì)OPC客戶程序來說都是透明的，只需要遵循相同的規(guī)范或方法就能讀取服務(wù)器中的數(shù)據(jù)。同樣，軟件供應(yīng)商則只需將自己的軟件加上OPC接口，即能從OPC服務(wù)器中取得數(shù)據(jù)，而不需關(guān)心底層的細(xì)節(jié)。通過OPC接口，OPC客戶程序可以和一個(gè)或多個(gè)不同的OPC服務(wù)器連接。如圖3.4，同時(shí)一個(gè)OPC服務(wù)器也可以與多個(gè)客戶程序相連，形成多對(duì)多的關(guān)系。任何支持OPC的產(chǎn)品都可以實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)的無縫集成。由于OPC技術(shù)基于DCOM，所以客戶程序和服務(wù)器可以分布在不同的主機(jī)上，形成網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)控系統(tǒng)。OPC技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，無論供應(yīng)商還是zui終用戶都可以從中得到巨大的益處。首先，OPC技術(shù)把硬件和應(yīng)用軟件有效地分離開，硬件廠商只需要提供一套軟件組件，所有OPC客戶程序都可以使用這些組件，無需重復(fù)開發(fā)驅(qū)動(dòng)程序。一旦硬件升級(jí)，只需修改OPC服務(wù)器端I/O接口部分，無需改動(dòng)客戶端程序。其次，工控軟件只要開發(fā)一套OPC接口就可采用統(tǒng)一的方式對(duì)不同硬件廠商的設(shè)備進(jìn)行存取操作。這樣，軟硬件廠商可以專注于各自的核心部分，而不是兼容問題。對(duì)于zui終用戶而言，由于無需擔(dān)心互操作性，在選擇和更換軟硬件時(shí)有了更多的余地，使異構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成將變得很簡單。用戶可以將重點(diǎn)放在整個(gè)系統(tǒng)的功能及應(yīng)用上，這也意味著成本的降低。此外，OPC組件的使用也十分方便，用戶只需進(jìn)行簡單的組態(tài)即可。OPC服務(wù)器在底層控制系統(tǒng)中采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用程序與現(xiàn)場設(shè)備的有效連接，發(fā)揮著重要的橋梁作用，同時(shí)也促進(jìn)了企業(yè)現(xiàn)場控制層和生產(chǎn)過程管理層、經(jīng)營決策層的集成。
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