《控制网络集成技术》PPT课件

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1、第五章控制网络集成技术DCS网络与现场总线控制网络的集成DCS系统核心思想：分散采集控制，集中监视操作DCS网络与现场总线控制系统集成主要体现在现场通信协议的相容和组态、监控、操作软件的统一。实现DCS和现场总线集成主要有三种方式：－现场总线集成在DCS的I/O设备层上原理：通过接口卡将现场总线挂接在DCS的I/O设备层上，来完成两者信息的映射。优点：结构简单缺点：扩展规模受到接口卡的限制－现场总线通过专用网关与DCS集成原理：通过网关实现通信协议的转换和信息的互访优点：系统扩展性好；缺点：结构

2、复杂－现场总线的管理机通过LAN集成到DCS的网络层实质：借助计算机网络来实现集成优点：可实现分散控制，对原有系统影响小缺点：需要进行多层转换，系统实时性差，因此应用较少现场总线控制系统网络之间的集成对于不同协议的现场总线系统进行集成可采用两种方式：－硬集成：采用相应的网关加以实现－软集成：采用过程控制用对象链接与嵌入（OPC）技术OPC技术基础OPC技术是实现现场设备级与过程管理级进行信息交互，实现控制系统开放性的重要方法，为多种现场总线之间的信息交换及控制网络与信息网络之间的信息交互提供途径

3、。1、OPC规范基础COM/DCOM简介COM是一个由微软公司推出的开放的组件（功能独立的模块）标准。包括规范和实现两大部分：规范：定义了组件之间通信的机制，具有语言无关性实现：COM库，为COM规范的具体实现提供核心服务DCOM：建立在COM之上的一种规范和服务提供：使COM组件加入网络环境的透明网络协议实现：在分布式计算环境下不同进程之间的通信与协作OPC对象与接口OPC规范描述了OPC服务器需要实现的COM对象及其接口，定义了定制接口和自动化接口。定制接口：必须实现自动化接口：有选择实现2

4、、OPC数据存取规范功能：对现场设备的在线数据进行存取分为定制接口规范和自动化接口规范两部分，功能类似。OPC数据存取服务器包括：服务器对象：维护有关服务器的信息，并作为OPC组对象的包容器，可动态创建或释放组对象组对象：维护有关其自身的信息，提供包容OPC项的机制，逻辑上管理OPC项项对象：表示与OPC服务器中数据的连接OPC项没有定义外部接口，所有对OPC项的操作都是通过包容该项的OPC组对象进行。操作方式：OPC服务器对象创建OPC组→将组对象指针传递给客户→用户直接操纵优点：数据存取速度

5、高，易于功能扩展OPC服务器对象客户程序须首先创建该对象再通过其接口完成所需的功能。OPC组对象客户程序对服务器进行数据存取时以组对象为单位，可创建多个组对象，并分别设置其属性。OPC客户程序对OPC服务器中数据的存取方式分为同步读写和异步通报方式。同步读写：客户方的调用函数一直运行到所有数据读写完成，适用于多个客户程序与服务器相连时异步通报：服务器程序定期刷新OPC项，并判断数值或品质是否变化，若有则发给客户程序。允许服务器将读写操作排队，使客户方的调用函数立刻返回，操作完成后再通知客户。通信

6、效率高OPC规范定义了两种数据源：内存数据源：值、品质、时间戳及相关设备信息设备数据源：现场设备中的数据注意：内存数据非实时数据3、OPC报警与事件规范提供一种由服务器程序将现场报警和事件通知客户程序的机制，使工控软件可以按照统一标准处理现场的各种报警事件。OPC规范中，报警是一种需引起客户程序注意的非正常状态，可用OPC报警与事件服务器对象或其包容的对象来表示，对某个状态还可以定义它的子状态。事件是一种可以检测到的变化情况，可以和某种状态相关，也可不相关报警与事件规范支持两种类型的服务器：－简

7、单事件服务器：检测报警事件并通知OPC客户程序－复杂事件服务器：提供上述功能并可对报警和事件进行分类和过滤OPC事件服务器主要包括：－OPC事件服务器对象：服务器程序暴露的主要对象，事件预定对象及事件区域浏览对象均由其创建。客户通过该对象接口查询服务器提供的事件类别和参数及对状态进行管理。－OPC事件预定对象：为客户程序指定某个需要得到通知的特定事件而创建，0～N－OPC事件区域浏览对象：为客户程序提供一种浏览服务器中生产过程区域的方法。4、OPC历史数据存取规范将历史信息看成某种类型的数据，用

8、统一的标准把不同应用层次的数据集成起来历史数据服务器主要分为两种：－简单趋势数据服务器：提供简单的原始数据存储功能－复合数据压缩与分析服务器：存储、压缩、汇总、分析、刷新及历史记录更新，保存历史数据及相应的注释信息。OPC对象与接口历史服务器对象：提供同步和异步存取历史数据的方法历史数据浏览器对象：为客户程序提供浏览历史数据地址空间的方法5、OPC批量过程规范提供了一种存取实时批量数据和设备信息的方法目的：使异构计算环境下不同的生产控制方案能有效地协同工作。OPC批量过程名称空间：一组定义好的名