通用DCS组态培训平台OPC数据通信技术的研究与实现.pdf

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1、第8期刘晓字等．通用DCS组态培训平台OPC数据通信技术的研究与实现997通用DCS组态培训平台OPC数据通信技术的研究与实现刘晓宇韩超马永光陈文颖刘卫亮(华北电力大学控制与计算机工程学院，河北保定071003)摘要通过介绍OPC技术的工作原理，结合通用DCS组态培训平台的工作机制，给出实现OPC异步通信客户端的一般步骤及关键技术。关键词DCS组态培训OPC异步通信共享内存中图分类号TP'391文献标识码A文章编号1000-3932(2011)08-0997-04分散控制系统(简称DCS)是一个庞大的计算机和控制系统的综合体系，它以其高可靠、高性能、分散控制、集中监视和管理的功能以及合理

2、的价格而得到工业界用户的青睐。随着计算机技术的飞速发展和市场需求的不断提高，DCS的技术和功能更加强大和复杂，且产品在不断的升级，这给DCS的应用人员提出了更高的要求。现代工业自动化系统中大量使用着各个厂家的DCS软件，这些软件的应用大大提高了工业自动化的程度。但是不同厂家之间的DCS组态环境存在着较大的差异，甚至同一产品的不同版本之间也存在着差异⋯。通用DES组态培训平台是基于一套现有DCS，仿真出多种DCS组态的效果，从而可以开展多种DCS组态培训。此平台的实现会大大节省开支，提高经济效益和培训效率。1OPC技术OPC是OPC基金会发布的一系列数据访问接口标准，旨在提高工业领域中自动

3、化控制设备、异构现场总线系统，以及企业商务办公环境间的信息可交互性。基于COM／DCOM的OPC技术，提供了一个统一的通信标准，不同厂商只要遵循OPC技术标准就可以实现软硬件的互操作性。1．10PC技术基础COM／DCOMOPC技术是以Microsoft公司的COⅣDCOM(组件对象模型／分布式组件对象模型)技术为基础的【2J。COM主要实现了软件的复用和互操作，并且为基于WINDOWS的程序提供了统一的、可扩充且面向对象的通信协议，DCOM是COM技术在分布式计算领域的扩展，使COM可以在局域网、广域网甚至Internet上不同计算机上的对象之间通信。通过DCOM技术和OPC标准，完全

4、可以创建一个开放的、可互操作的控制系统软件。OPC技术采用了Microsoft的COM／DCOM技术这一本质特性，使得OPC继承了COM／DCOM的优势。当各现场设备、应用软件都具有标准OPC接口时，便可集成不同数据源的数据，使运行在不同平台上、用不同语言开发的各种应用软件顺利集成。还可通过网络将不同网络节点上的软件模块连接成一个系统，成为整合计算机控制应用系统和软件的有效工具。在实现时，多种编程语言都提供了对COM的支持，对于OPC客户程序的开发，可根据实际需求，选用比较合适的语言。本系统中用VisualC++作为OPC客户端的开发语言。．1．2OPC服务器的对象组成OPC服务器由3类

5、对象组成，相当于3种层次上的接口：服务器(Server)、组(Group)和数据项(Item)。服务器对象包含服务器的所有信息，同时也是组对象的容器。一个服务器对应于一个OPCServer，即一种设备的驱动程序。在一个Server中，可以有若干个组。组对象包含本组的所有信息，同时包含并管理OPC数据项。OPC组对象为客户提供了组织数据的一种方法，客户可对其进行读写，还可设置客户端的数据更新速率。OPC数据项是读写数据的最小逻辑单位，它代表了OPC服务器到数据源的一个物理连接。OPC数据项并不提供对外接口，客户不能直接对其进行收稿日期：2011-03-20(修改稿)化工自动化及仪表第38卷

6、操作，所有操作都是通过组对象进行的。OPC服务器中各个对象之间的相互关系及和OPC客户程序的关系如图l所示。IUnknown．．0PCClient图lOPC服务器中的对象与客户程序的关系同样地，OPC客户端想要对Ovation系统的OPC服务器进行读写也必须确定这3类对象的信息。通常Ovation系统OPC服务器的名字为“O—VATION．OPC”或“OVATION．OPC．4”，其中4为修订码。同时想要连接到一个远程服务器，必须同时标明计算机名和OPC服务器名称。与服务器成功连接后，客户端需要向Ovation系统的OPC服务器创建和添加一个或数个组对象后，才可以通过数据项对象对OPC服

7、务器进行读写操作。1．3OPC两种通信方式选择OPC数据存取规范是由OPC基金会发布的OPCDA自定义接口规范¨J。OPCDA规范规定了两种通信方式：同步通信方式和异步通信方式。同步通信方式一般用于连接OPC服务器的OPC客户端较少，数据量较小的场合。在进行同步通信时，OPC客户端对OPC服务器进行操作后，客户端会一直处于等待状态，直到服务器对应的操作全部完成后才能返回。例如进行读操作，客户端须等待服务器完成读操作后才返回。因此如果