基于OPC技术的多规约通讯网关设计与实现.pdf

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1、煤矿现代化2010年第3期总第96期基手oP0技术的多规约通讯网关设计与实现杨鸣，白猛(兖矿集团信息中心，山东邹城2735~)摘要针对工业自动化系统中设备通信接口复杂、实施困难等特点，结合OPC关键技术，设计并实现了一种基于OPC技术的多规约通讯网关。该网关采用OPC客户端／服务器模式，根据OPC数据存取规范实现了实时数据的采集与发布，并在实际项目中得到应用。关键词OPC规范；通讯规约；OPC服务器；数据采集中图分类号：TN914文献标志码：B文章编号：1009—0797(2010)03—0043—02COM

2、~COM组件除了具有语言无关性等特性外，COM技1引言术还支持TCP3P等多种协议，因此可以将OPC客户和服务器现代工业生产规模的扩大和生产过程复杂性的迅速升在物理上分开，分布在不同的节点上；同时依靠微软的DCOM高，要求传统的计算机测控系统具有更高的综合性能，从而使技术还可以实现远程调用，使应用程序的分布与系统硬件的生产过程中产生的大量实时数据及信息可以可靠、有效、一分布无关，大大扩展了应用范围。致、便捷地传输。但由于在工业上广泛应用的DCS、FCS、SCADA等传统计算机测控系统使用的智能仪表设备、分布式

3、I／O模块、PLC等设备来自于不同的生产商，而各生产商为了各自的商业利益，没有遵循统一的接口规范，造成了设备之间的通信异常复杂，难以实现现场设备与上层控制软件间的信息交互和各现场设备问的直接互联与互操作。从而限制了计图1OPC模式算机测控系统开放性、通用性的提高。2．2．2DA规范OPC(0LEf0rProcessCon~ol，用于过程控制的对象链接和DA规范即数据存取规范，是OPC基金会制定的重要工业嵌入)技术为解决工业客户机与各种设备间通讯而产生的一项标准，重点是对现场设备的在线数据进行存取。OPC逻辑对

4、工业技术规范和标准。OPC技术规范是OPC基金会制定的，它象模型包括：服务器对象erver)、组对象(Group)和项对象提供了统一的数据访问软硬件接口。从不同设备取得数据的(Item)。驱动程序是不同的，但经过OPC服务器后，客户端和服务器端OPC的服务器对象是OPC服务器程序暴露的主要对象，的通信的访问方式和数据格式是统一的了。这样就使得OPC它对有关服务器的信息进行维护，并作为OPC组对象的包容客户程序不必直接访问现场设备了，从OPC服务器就读取数器，可动态地创建或释放OPC组对象。OPC的组对象提供了

5、一据即可，因此OPC技术比传统数据存取方式更具开放性和先种让客户组织数据的方法，用户可以将逻辑相关的一组数据进性，实际上已成为工业控制软件公认的标准。作为OPC项添加到同一个组中。客户程序可创建多个组对象，并分别设置其属性．对服务器进行数据存取时是以组对象2OPC技术为单位进行的。OPC的项对象表示与OPC服务器中数据的连2．1OPC体系结构接，数据的属性包括值、品质、时间戳。其中品质属性表示数值()Pc技术以微软的COM／DCOM(组件对象模型和分布式是否有效，时间戳属性反映从设备读取数据的时间或者服务组件

6、对象模型)技术为基础，为工业控制软件定义了一套标准器刷新其数据存储区的时间。的对象、接口和属性。3通讯网关设计与实现OPC技术在硬件供应商和软件开发者之间搭上了一座桥梁，它提供一种机制从数据源并且以一个标准的方式将这些3．1体系结构数据传送到任意客户端应用程序。OPC规范了接口函数，不管根据OPC规范及其原理，利用VisuMc++开发语言设计现场设备以何种形式存在，客户都以统一的方式去访问，从而了一个用于煤矿远程监控系统的多规约OPC通讯网关。此网实现系统的开放性，易于实现与其它系统的接口。这是因为关主要完成

7、数据采集，数据OPC发布等功能。客户端通过OPCOPC按照面向对象的原则，将一个OPC服务器作为一个对象服务器提供的标准接口进行数据访问，以便对远程设备进行封装起来，只将接口方法暴露在外面，客户以统一的方式去调监视和控制。OPC通讯网关大致可以分为两种不同的功能模用这个方法。利用OPC使接口标准化可以构成如图1所示的块：数据采集模块和OPC标准接口实现模块。系统：3．2数据采集模块2．2OPC技术规范图2为模块结构图。每个采集任务开一个IOSe~er进程，在OPC模式中采用了多种关键技术规范，主要有COM／每

8、个任务管理各种通道，各个通道类型可以不同，即规约不DCOM技术和DA规范等。同；通道下面管理不同设备，各个设备走的是同一种规约，根2．2．1COM／DC0M技术据地址的不同，进行周期轮循扫描；每个设备下有不同类型的·43·煤矿现代化2010年第3期总第96期数据包，可读的，可写的，只写的。包下面是具体的数据点，实IOPcItemPr(】penies、IConnectionPointContanine