opc多通道协同通信模型设计与应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com务l．8似OPC多通道协同通信模型设计与应用DesignandappIicationofcollaborativemulti-channelcommunicationmodelbasedonOPC胡浩民，王泽杰HUHa0一min．WANGZe-jie(上海工程技术大学电子电气工程学院，上海201620)摘要：为提高从组态软件获取数据的速度，增强SCADA系统中数据再次使用的实日寸性，设计了基于OPC技术的多通道协同通信模型。模型将标签量分配到与组态服务器建立连接的若干通道中，以并发通信方式从组态软件获取数据，发送到监控设备，实现数据在工业现场直

2、观地显示。模型采用信号量实现通道之间的协同，通过c++编程实现，并应用于分布式实时监控系统中的数据采集。系统已应用于污水处理、橡胶热裂解等自动化控制领域。实践表明，该模型有效地提高了数据通信效率。关键词：多通道协同；OPC；组态软件；SCADA；分布式控制；标签中图分类号：TP274文献标识码：B文章编号：1009Doi：10．3969／J．issn．1009—0134．2011．2(上)．120引言备，这就需要把数据根据特定协议重新组成数据包进行发送。针对这些特殊的应用，目前已有不SCADA(SuperviSoryControlAndData少解决方案，本文将比较这些方案的不足

3、之处，Acquisition，监控与数据采集)系统是以计算机为并提出多通道协同模型以提高通信性能。基础的生产过程控制与调度自动化系统，它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据1系统结构与通信方法采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号1．1系统结构报警等各项功能u。系统具有实时、多任务、开放SCADA系统中，组态应用作为数据采集、处式体系结构以及分布式功能设计等特点，已在电理、转发中心，在上位机中处于核心位置；它与力系统、楼字自动化、生产线管理等领域使用。各种控制、检测设备(如现场总线上的PLC、智SCADA包含三个部分：分布式的数据采集系统能仪表等)共同构成快速响应控

4、制中心(如图1所(下位机)；过程监控与管理系统(上位机)；示)。通过组态应用，操作人员可以完成如现场以及数据通信网络。可编程控制器PLC是广泛采用数据及流程画面的查看；历史生产报表的打印；的下位机设备；组态软件则是上位机的核心组成过程报警的获得，以及生产过程参数和状态的修部分。改等任务。但有时需要对组态应用中的数据进行由于上位机采集数据具有全面性和完整性，二次利用，如前所述，把数据实时地组成数据包监控中心的控制管理也具有全局性，能更好地实发送到定制的专用监控设备，这就需要有相应的现整个系统的合理、优化运行j。但是在某些应用应用程序从组态应用取得数据。领域，通过组态软件~EPLC获

5、取的数据采集到中组态软件提供了相应的通信接口，但选择何央控制室往往并不能满足需求。例如，希望将设种通信方法，以及采用怎样的通信模型与算法，备运作状态发送到定制的LED、数码管等显示设收稿日期：2010-08-17基金项目：校科技发展基金项目(2008xy56)作者简介：胡浩民(1977一)，男，浙江宁波人，讲师，硕士，主要从事计算机网络与自动控制的研究。第33卷第2期2011-2(上)【311学兔兔www.xuetutu.coml甸化将会在很大程度上影响应用的实时性。动态数据交换DDE是一种基于Windows消息传递而建立的进程问通信技术，DDE客户端通过服务名和主题名，建立起与

6、DDEI]I~务器的连接，从而形成双向的数据连接通道。但是这种方式通信效率不高，一般适合于少量数据的传输。DDE技术已趋于淘汰，实现大批量数据的通信不仅造成资源消耗大，而且效率很低。OPC规范以组件对象模型和分布式组件对象模型(COM／DCOM)技术为基础，采用客户、服务器模式，定义了一组COM对象及其接口规范。这种客户／Ha务器模式与前三种通信方法相比，具有更好的可靠性和更高的稳定性。但即使采用OPC技术，如果采用的通信模型不同，效率也会有很大差异。比如单线程轮询方式简单易实现，但效率低下，实时性难以保证t多通道协同图1系统结构通信模型就是为提高通信效率，又合理利用系统资源而设

7、计的一种通信方法。1．2通信方法与存在问题与组态软件通信方法常用有：归档数据库2模型设计访问、脚本通信、动态数据交换(DynamicData2．1设计原理Exchange，DDE)、以及OPC(OLEforProcess在自动化控制领域，采集上百个点的过程数Contro1)接口通信等。据是比较常见的。如果以轮询方式采集数据，即归档数据库是组态软件将采集的数据作为历史使使用可靠性与稳定性比较好的OPC技术，也会记录进行周期性地存储。由于采集周期和归档周期使得系统效率低下。以图1所示