OPC软件技术在QCS生料质量控制系统中的应用

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1、文章编号：1009—9441(2010)08—0009—03OPC软件技术在QCS生料质量控制系统中的应用口口谢永平1。盛晋生2(1．合肥水泥研究设计院，安徽合肥230051；2．山西职业技术学院，山西太原030006)摘要：概述了OPC软件技术的特点及优势。论述了基于OPC软件技术的Qcs生料质量控制系统的组成与结构、工作原理和可实现的基本功能。关键词：生料质量控制；QCS；X荧光分析仪中图分类号：TQ172．6文献标识码：A引言入窑生料3率值KIt(或LSF)、N(或SM)和P(或IM)的均匀稳定，是稳定水泥窑热工制度和提高熟料产质量的前提条件。随着水泥企业生产规

2、模的扩大和自动化水平的不断提高，x荧光仪分析系统和QCS生料质量控制系统得到了广泛应用，已成为新型干法水泥生产线至关重要的质量控制系统。本文论述了OPC软件技术在QCS生料质量控制系统中的应用。1OPC软件技术概述传统的过程控制系统是一对一的系统(如图1所示)，任何一种HMI等上位监控软件或其他应用软件(如趋势图软件、数据报表与分析等)在使用某种硬件设备时都需要开发专用的驱动程序。(2)m类软件要使用几类硬件设备，需要开发m×／7,个驱动程序。(3)每增加1个新的应用软件，需要另外开发n个硬件设备的驱动程序。(4)每增加1个新的硬件设备，需要为／／'g个软件开发新的设

3、备驱动程序。(5)新增应用软件或者硬件设备，所带来的只会是驱动程序种类的迅速增长。在这种情况下，利用OLE／COM技术实现工业制造系统过程控制中的数据交换标准化，正是OPC(OLEforProcessCon咖l——用于过程控制的OLE)的目的所在。基于OPC技术的过程控制系统，可以完美地解决传统方式中的上述问题。其基本系统结构如图2所示。图2采用OPC通讯模式的上下设备通讯任何一种设备只需要提供一种驱动，就可以供任何软件系统使用，系统构建完成后的最终结果是：(1)m类软件要使用n类硬件设备只需要开发n个驱动。(2)每增加1个新的应用软件，不需要另外开图1传统的上下位机

4、通讯模式发硬件设备的驱动程序。整个计算机过程控制系统构建完成后的最终结(3)每增加1个新的硬件设备，只需要开发1个果是：新设备的驱动程序。(1)1种软件要使用n类硬件设备，需要开发在图2的示例中，针对4种控制设备所完成的n个驱动程序。3个应用系统，一共仅需要开发4种驱动程序。新建材技术与应用8／2010·9·增应用软件或者硬件设备可以轻松地扩展系统。由于OPC规范基于OLE／COM技术，同时OLE／COM的扩展远程OLE自动化与DCOM技术支持TCP／IP等多种网络协议，因此，可以将OPC客户、服务器在物理上分开，分布于网络的不同节点上。OPC是一个工业标准，它是许多

5、世界领先的自动化和软、硬件公司与微软公司合作的结晶。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。OPC是以OLE／COM机制作为应用程序的通讯标准。OLE／COM是一种客户／服务器模式，具有语言无关性、代码重用性、易于集成性等优点。OPC规范了接口函数，无论现场设备以何种形式存在，客户都以统一的方式去访问，从而保证了软件对客户的透明性，使得用户完全从低层的开发中脱离出来。2OPC技术的优势采用OPC规范设计系统具有以下好处：(1)采用标准的Windows体系接口，硬件制造商为其设备提供的接口程序的数量减少到1个，软件制造

6、商也仅需要开发一套通讯接口程序。既有利于软硬件开发商，更有利于最终用户。(2)OPC规范以OLE／DCOM为技术基础，而OLE／DCOM支持TCP／IP等网络协议，因此，可以将各个子系统从物理上分开，分布于网络的不同节点上(见图3)。图3OPC通讯模式系统结构图(3)OPC按照面向对象的原则，将1个应用程序(OPC服务器)作为一个对象封装起来，只将接口方法暴露在外面，客户以统一的方式去调用这个方法，从而保证软件对客户的透明性，使得用户完全从低层的开发中脱离出来。(4)OPC实现了远程调用，使得应用程序的分布与系统硬件的分布无关，便于系统硬件配置，使得系统的应用范围更广

7、。(5)采用OPC规范便于系统的组态，使系统的复杂性大为简化，可以大大缩短软件开发周期，提高软件运行的可靠性和稳定性，便于系统的升级与维护。(6)OPC规范了接口函数，无论现场设备以何种形式存在，客户都以统一的方式去访问，从而实现了系统的开放性，易于实现与其他系统的接口。3OPC软件技术在QCS生料质量控制系统中的应用QCS生料质量控制系统如图4所示，它以生料KH、N、P为控制目标，由化学成分自动分析系统和生料质量计算机控制系统两部分组成。图4Qcs生料配料质量控制系统流程图3．1化学成分自动分析系统化学成分自动分析系统由x荧光仪、振动磨和压片机组成