基于opc楼宇自控系统集成技术

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1、基于OPC楼宇自控系统集成技术　　摘要：介绍OPC技术的本质、结构、接口规范的组成及适用范围，提出基于OPC的楼宇自控系统集成设计思路。关键词：OPC技术；楼宇自控系统；集成中图分类号：TP2文献标识码：A文章编号：1671-7597（2013）0110023-020引言随着信息技术的发展，大型楼宇对实现信息、资源的共享与全局一体化的综合管理的需求愈加强烈，因而对楼宇自动化系统的开放性和互操作性提出了越来越高的要求。7传统方式开发的实时监控系统，由于不具备开放性，各个部分的联系过于紧密，使系统过于复杂。这样系统的更新、扩展、升级

2、变得非常困难。目前，业内所广泛采用的传统的DCS等类系统由于采用自定义的专用网络和协议，没有统一的接口标准，难以与其他厂家的系统或仪表互连、互操作。另一方面，由于各厂家的软件对控制系统硬件操作的设备驱动程序接口也各不相同，为了对市场上不同厂家的设备都能管理，控制软件厂家必须针对市场上几百种常用的设备开发设备驱动程序，而且当硬件设备升级或者修改时，驱动程序也必须做相应修改，这样使开发成本居高不下。因此，需要发展一种有效的技术为不同广商生产的硬软件提供系统集成与数据交换的途径。为解决这类问题，一些世界领先的自动化厂商与微软合作定义了

3、一种解决了这些问题的新标准，这就是OPC技术。OPC作为一种新的软件数据交换标准接口和规程，消除了使用数据的应用程序与为数据服务的应用程序之间的隔阂，为各厂商的系统及产品间进行数据交换提供了通用的、标准的通信接口。将OPC技术应用于楼宇系统集成，不仅能够实现各个子系统之间的互联性和互操作性，而且实现了在一个统一的集成管理平台上进行控制和管理，为进一步实现真正意义上的智能建筑系统一体化集成奠定了良好的基础。1OPC规范基础OPC（OLEforProeessControl，用于过程控制的OLE）定义了一个开放的接口标准。它基于微软的

4、OLE（对象链接与嵌入）、COM（组件对象模型）和DCOM（分布式组件对象模型）技术。OPC包括一整套接口、属性和方法的标准集，用于过程控制和制造业自动化系统。OLE/COM技术定义各种不同的软件部件如何交互使用和分享数据。不论过程中采用什么软件或设备，OPC为多种多样的过程控制设备之间进行通信提供了公用的接口。1.1OPC技术的本质COM（componentobject7Model）是微软公司为了提供商业应用程序和特定用途的软件包间的相互连接性而开发的一个开放的组件标准。COM标准包括规范和实现二大部分，规范部分定义了组件之间

5、通信的机制，这些规范不依赖任何特定的语言和操作系统，具有语言无关性；其实现部分是COM库，COM库为COM规范的具体实现提供了一些核心服务。OPC是作为工业标准定义的特殊的COM接口。通过COM接口，OPC客户程序可以和一个或多个供货商的OPC服务器连接，同时一个OPC服务器也可以同多个客户程序相连，形成多对多的关系。任何支持OPC的产品都可以无缝地实现系统集成。1.2OPC的结构OPC规范描述了OPC服务器需要实现的COM对象及其接口，它为每种不同的OPC规范分别定义了定制接口（custominterface）规范和自动化接口

6、（automationinterface）规范二部分，以方便开发者设计和实现OPC服务器程序或客户程序。两种接口分别为不同的编程语言环境提供访问机制。自动化接口提供了一个自动配置和存取过程数据的接口，它是为基于描述性编程语言而定义的标准接口，可以为VB程序、Excel及其他可以使用OLE自动化服务器接口的应用程序使用，但数据传输效率较低；而定制接口描述了OPC组件和对象的接口及其中的方法，适用于期望获得最佳运行性能的客户应用程序，是专门为C++等高级编程语言而制定的标准接口。7OPC服务器必须实现如图1所示的定制接口，也可有选择

7、地实现自动化接口。在有些情况下，OPC基金会提供了标准的自动化接口封装器，以方便自动化接口和定制接口之间的转换，使采用自动化接口的客户程序也可以访问只实现了定制接口的服务器。实际上，OPC设计的目的就是使用标准接口实现从网络上任意支持该标准的节点获取数据，而不需要考虑底层的变化。OPC规范定义了COM接口，规定了服务器程序和客户程序通过接口交互的标准，但并没有说明具体实现的方法。OPC服务器供应商必须根据各自硬件特性实现这些接口的成员函数。不论定制接口还是自动化接口都可分为必选接口和可选接口。必选接口包括了客户程序与服务器进行交

8、互的最基本功能，因此必须实现；可选接口则规定了一些额外的高级功能，可根据需要有选择地实现。客户程序应通过查询接口的方式来判断服务器程序是否实现了可选接口的功能。图1典型的OPC结构模型2基于OPC的楼宇自控系统集成设计思路7楼宇自控系统集成就是要实现建筑物内各专