浅谈OPC技术在过程控制中的作用
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OPC技术及其应用 - OPC当大量现场信息由智能仪表或通过现场总线直接进入计算机控制系统后,存在着计算机内部应用程序对现场信息的共享与交互问题。
由于缺乏统一的连接标准,工控软件往往需要为硬件设备开发专用的驱动程序。
这样一旦硬件设备升级换代,就需要对相应的驱动程序进行更改,增加了系统的维护成本。
即使计算机中的SCADA有独立的驱动程序,但一般也不允许同时访问相同的设备,否则很容易造成系统崩溃。
可见,现场控制层作为企业整个信息系统的底层部分,必然需要与过程管理层和经营决策层进行集成,这样也存在着监控计算机如何与其它计算机进行信息沟通和传递的问题。
由于控制系统往往是不同厂商开发的专用系统,相互之间兼容性差,与高层的商业管理软件之间又缺乏有效的通信接口,因此通信规范问题成为了制约控制系统突破“信息孤岛”的瓶颈。
opc(OLE for Process Control)的出现,建立了一套符合工业控制要求的通信接口规范,使控制软件可以高效、稳定地对硬件设备进行数据存取操作,应用软件之间也可以灵活地进行信息交互,极大提高了控制系统的互操作性和适应性从软件的角度来说,OPC可以看成是一个“软件总线”的标准。
首先,它提供了不同应用程序间(甚至可以是通过网络连接起来的不同工作站上的应用程序之间)实现实时数据传输的通道标准;其次,它还针对过程控制的需要定义了在通道中进行传输和交换的格式。
OPC 标准的体系结构为客户/服务器模式,即将软件分为OPC服务器和OPC客户。
OPC服务器提供必要的OPC数据访问标准接口;OPC客户通过该标准接口来访问OPC数据。
运用OPC标准开发的软件由于都基于共同的数据及接口标准,因此相互之间具有很强的通用性。
这在工业控制领域中,具有十分现实的意义。
OPC服务器可由不同供应商提供,其代码决定了服务器访问物理设备的方式、数据处理等细节。
但这些对OPC客户程序来说都是透明的,只需要遵循相同的规范或方法就能读取服务器中的数据。
opc计划OPC计划(Open Platform Communications)是一种开放式的通信协议,被广泛应用于工业自动化领域。
该协议的主要目标是实现设备之间的互联互通,并提供数据传输和通信的标准化解决方案。
本文将从OPC计划的背景、应用领域、工作原理和优势等方面进行介绍。
一、背景随着工业自动化和信息化水平的不断提高,设备之间的通信和数据交换成为了一个关键问题。
在过去,由于各种设备和系统之间采用的通信协议不同,导致数据无法直接交互和共享。
为了解决这个问题,OPC计划应运而生。
OPC计划最早由美国工业自动化公司创建于1996年,其目标是提供一个通用的开放式通信协议,使得不同厂商的设备能够以统一的方式进行数据通信和交换。
经过多年的发展,OPC计划已经成为了工业自动化领域最主要的通信协议之一。
二、应用领域OPC计划广泛应用于工业自动化领域,包括生产过程控制、设备监控、数据采集和企业资源管理等方面。
具体的应用包括但不限于以下几个方面:1. 过程控制:OPC计划可以实现生产过程中各个设备之间的数据交换和通信,从而实现对生产过程的控制和调整。
2. 设备监控:通过OPC计划,监控系统可以实时获取设备状态和运行数据,及时发现设备故障,并进行远程诊断和维护。
3. 数据采集:OPC计划可以实现工业设备和数据采集设备之间的数据传输和通信,将数据及时传送到数据中心进行分析和处理。
4. 企业资源管理:通过OPC计划,不同的企业资源管理系统可以直接获取工业设备的数据,从而实现对企业资源的综合管理和优化。
三、工作原理OPC计划的核心思想是“读、写、订阅和通知”。
其工作原理可以简要概括如下:1. 读(Read):客户端通过OPC接口向服务器发送读请求,获取指定设备的实时数据。
2. 写(Write):客户端通过OPC接口向服务器发送写请求,修改指定设备的配置参数或状态。
3. 订阅(Subscribe):客户端可以通过OPC接口订阅指定设备的数据,服务器会定期地将数据推送给客户端。
浅谈O P C技术在工业过程控制中的应用一、opc技术的产生随着工业生产的不断发展,工业控制软件取得了的长足的进步。
然而,由于生产规模的扩大和过程复杂程度的提高,工业控制软件面临着巨大的挑战。
在传统的控制系统中,智能设备与控制软件之间的信息共享是通过驱动程序来实现的,不同厂家的设备又使用不同厂家的驱动程序,迫使工业控制软件中包含了越来越来多的底层通信模块。
另外由于相对特定应用的驱动程序一般不支持硬件特点的变化,这使工业控制软件的维护带来不便。
还有,在同一时刻,两个客户应用一般不能对同一个设备进行数据填写,因为它们有不同的、相互独立的驱动程序,同时对同一设备进行操作,可能会引起存取冲突,甚至导致系统崩溃。
opc技术的产生出现很好地解决了这些问题。
二、OPC规范概述OPC是一个工业标准,它包含一整套接口、属性和方法的标准集,提供给用户过程控制和工业自动化应用。
OPC技术的实现由两部分组成:OPC服务器和OPC客户应用部分。
OPC服务器的工作就是收集现场设备的数据信息,然后通过标准的OPC接口传送给OPC客户端应用。
OPC 客户端通过标准的OPC接口接收数据信息。
在具体的实现过程中,客户可以根据自己的需求挑选相应的规范使用。
其中数据高访问规范提供给用户访问实时过程数据的方法:报警和事件规范提供了一种由服务器程序将现场的事件或报警通知客户程序的机制:历史数据存取规范用来提供用户存储的过程数据存档文件、数据库或远程终端设备中的历史以及分析这些历史过程数据的方法。
三、采用OPC规范设计系统的特点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一个,软件制造商也仅需要开发一套通讯接口程序。
2、OPC规范以OLE/DCOM为技术基础,而OLE/DCOM支持TCP/IP等网络协议,因此可以将个子系统从物理上分开,分布于网络的不同节点上。
3、OPC按照面向对象的原则,将一个应用程序(OCP服务器)作为一个对象封装起来,只将接口方法暴露在外面,客户以统一的方法去调用,从而保证软件对客户的透明度,使得用户完全从底层的开发中解脱出来。
OPC技术介绍OPC(OLE for Process Control)是一种应用于自动化领域的通信技术,它允许不同的硬件和软件系统之间进行实时的数据交换和通信。
OPC技术的引入大大简化了自动化系统中的数据传输和集成问题,提高了系统的可靠性和性能。
OPC技术的基本原理是通过使用标准化的接口和协议来实现数据通信。
它建立在微软的OLE(Object Linking and Embedding)技术之上,利用了OLE的功能来连接各种自动化设备和软件系统。
OPC技术的核心是OPC服务器,它可以连接到各种设备(如PLC、DCS、传感器等),并提供统一的接口和协议来进行数据交换。
1.开放性:OPC技术采用了开放的标准接口和协议,可以与各种不同的设备和系统进行通信。
这使得不同厂商的设备和软件可以轻松地进行集成和交互。
2.可靠性:OPC技术使用了高效的通信协议,可以实现实时的数据传输和通信。
它还提供了数据质量检查和错误处理机制,确保数据的可靠性和一致性。
3.灵活性:OPC技术提供了灵活的配置和管理功能,可以根据不同的应用需求进行定制和扩展。
它支持不同的数据类型和通信方式,可以适应不同的工业环境和设备要求。
4.易用性:OPC技术提供了友好的用户界面和操作接口,使得用户可以方便地进行配置和管理。
它还提供了丰富的工具和函数库,支持开发人员进行应用程序的开发和测试。
OPC技术的应用领域非常广泛,包括工业自动化、能源管理、建筑自动化、物联网等。
在工业自动化领域,OPC技术可以用于实时监控和控制系统,实现设备之间的数据交换和协调。
它还可以与其他系统(如MES、ERP等)进行集成,实现生产过程的优化和管理。
在能源管理领域,OPC 技术可以用于实时监测和控制能源消耗,提高能效和减少排放。
在建筑自动化领域,OPC技术可以用于楼宇管理系统,实现设备的自动控制和状态监测。
在物联网领域,OPC技术可以用于设备的远程监控和管理,实现实时的数据采集和分析。
什么是OPC服务器,在⼯业控制中起到什么作⽤什么是OPC?OPC代表OLE(对象链接和嵌⼊)过程控制。
OPC是最流⾏的数据连接标准,⽤于在控制器,设备,应⽤程序和其他基于服务器的系统之间进⾏通信,⽽⽆需进⼊数据传输的⾃定义驱动程序。
⼯⼚⾃动化系统或过程由来⾃不同供应商或供应商的不同协议的不同控制器和设备组成。
这些控制器和设备对于与业务或管理系统进⾏通信⾄关重要。
因此,OPC创建了⼀个环境来访问来⾃这些供应商的实时⼯⼚数据。
OPC还提供专有设备的即插即⽤连接,并充当各种数据源(如可编程逻辑控制器)和现场设备(如传感器和执⾏器)之间的接⼝; 如SCADA 系统的应⽤程序,或其他HMI,远程终端单元,其他数据库服务器等,如上图所⽰。
它还在数据汇和数据源设备之间交换信息或数据,⽽不让他们知道在它们之间建⽴的各种通信协议。
OPC是由Microsoft为基于OLE,COM 和DCOM技术的Microsoft Windows OS系列设备开发的。
OPC的体系结构OPC可以与任何数据源进⾏通信,⽽不需要任何设备驱动程序,只要数据源必须是⽀持OPC的设备,⽽专有软件则需要额外的设备驱动程序。
OPC⽀持实时数据访问,历史数据记录,报警和事件数据启⽤等。
它由两部分组成:OPC客户端和OPC服务器。
OPC服务器是⼀个软件应⽤程序或标准驱动程序,旨在访问实时数据,并提供来⾃不同供应商的其他功能,如事件处理,⽇志记录等。
它充当OPC客户端和本地通信的数据源之间的翻译器。
它还拥有“读取”以及“写⼊”数据源功能。
OPC通过提供多种规格(如报警,事件处理,历史数据等等),将主客户端与⼯⼚数据进⾏接⼝。
使⽤相同的OPC规范,OPC服务器能够与不同的供应商客户端进⾏通信。
OPC客户端也是⼀个软件应⽤程序,旨在与OPC服务器进⾏通信。
它实际上是⼀个数据接收器,将应⽤程序的通信请求转换成OPC请求并发送到OPC服务器。
在读取数据时,客户端将其转换回应⽤程序的本地通信格式。
甜技凰.O PC技术在实时过程控制中的应用吕川I(辽宁大学,辽宁沈阳l10036)隅要]文章结合M at hb强大的工程计算能力和组态王采集实时数据的优势,同时利用更为可靠的oP c技术建立了M adab7.0与组态王之闻的数据通讯。
系统封装了M列曲与组态王之间的O PC数据通讯接口。
使用方便简单,实现了M at l ab下算法鞋嘧数据的实时荻取,时先进控制算法的实测有很好的实用价t盘。
(关键词】先进过程控制;OPC;M a t hbT.0;组态王M a t l ab工程计算能力强大,然而不能与现场工控设备直接数据通信,制约了它的应用范围,致使很多先进控制算法仍然只是停留在纯数字仿真阶段,对算法有效性的验证存在不足。
常见的控制实验平台主要针对PI D等基本算法进行验证,很少能进行先进控制算法的实测。
1实时控制关键技术概述11oPc技g0PC(oLEf o r Pr oces s C on t r01)规范是由O PC基金会建立的硬件和软件接口标准,它基于现有的O LE、组件对象模C O M(C om po—nent O bj ec t M odel)和分布式组件对象模D C O M(D i s t r i—but edC O M)技术,已得到越来越多的硬件和软件制造商的承认和支持,成为事实上的国际标准。
O PC采用Cl i e nt/S e rver结构。
O P C服务器由三类对象组成,包括服务器(Ser ver)、组(G r oup)和数据项(I t e m)。
O PC服务器对象拥有服务器的所有信息,同时也是组对象的容器。
组对象O P C项拥有本组的所有信息,同时,包含并在逻辑上组织了O P C数据项。
它提供了客户组织数据的一种方法,客户可以对其进行读和写。
O PC服务器由三类数据对象组成:服务器(S er ve)、组对象(G roup)、数据项(It em)。
服务器对象根据不同的服务器有固定服务器l D,例如,组态王服务器的I D为:“K i ng vi ew V i ew1”。