基于OPC的动态数据交换技术在工控系统集成中的应用研究

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基于OPC技术的工业通讯应用

基于OPC技术的工业通讯应用
OPC（OLE for Process Control）技术是一种用于工业自动化系统中的通信和数据交
换的标准。

它是由微软公司和一些自动化厂商合作开发的，目的是为了解决不同厂商的设
备和系统之间通信的问题。

OPC技术通过定义一套统一的接口和协议，使得不同厂商的设
备和系统可以无缝地进行通信和数据交换。

在工业自动化领域，设备和系统的通信是非常重要的。

不同的设备和系统之间需要交
换数据并进行协调工作，以实现自动化控制和监控。

由于厂商之间的设备和系统各不相同，通信和数据交换的问题一直以来都是一个挑战。

这不仅增加了系统集成的复杂性，还限制
了设备和系统之间的互操作性。

OPC技术的出现解决了这一问题。

通过使用OPC技术，不同厂商的设备和系统可以通
过标准的接口和协议进行通信和数据交换。

这样一来，不同厂商的设备和系统就可以像插
件一样互相连接，实现数据共享和功能扩展。

OPC技术也提供了一些高级功能，如安全性、故障诊断和性能优化，使得工业通信更加可靠和高效。

基于OPC技术的工业通信应用可以有多种形式。

其中最常见的是OPC服务器和OPC客
户端。

OPC服务器是一种软件，用于将设备和系统的数据转换成OPC标准的格式，并提供
给OPC客户端使用。

OPC客户端是一种软件，用于连接OPC服务器并获取设备和系统的数据。

通过OPC服务器和OPC客户端，不同厂商的设备和系统可以实现数据交换和协调工作。

基于OPC技术的多总线监控控制系统集成应用

基于OPC技术的多总线监控控制系统集成应用
摘要：介绍了基于opc(ole for process control)技术实现多总线控制系统的集成方案。把原有profibus现场总线控制系统9站扩充到12站，并提升到interbus双总线控制系统，在此平台上,采用组态王组态软件实现与底层设备的数据交换并建立opc服务器。关键词：interbus profibus opc监控中图分类号: tp273文献标识码：a文章编号：1007-9416(2012)01-0017-01opc是一个高效性、可靠性、开放性、可互操作性的即插即用的设备驱动程序。opc技术是不同现场总线协议之间互连与互操作的一个重要手段，它将底层硬件驱动程序和上层应用程序的开发有效地分隔开，使用统一的接口实现不同总线协议间的数据互访。采用opc技术后,能实现多现场总线控制系统的互操作。利用opc技术,可以解决多现场控制系统的实现并优化。1、基于opc技术的interbus和profibus总线控制系统集成本文主要在原有profibus总线控制系统，控制系统中包括9个从站点分别是：备料单元、下料单元、加盖单元、穿销单元、模拟单元、检测单元、液压单元、分检单元、仓储单元，改造成通过opc技术采用interbus两套总线控制，并扩展铣床单元、图像识别单元、伸缩换向单元到12个单元。并采用组态王监控软件对整个系统进行监控。通过opc技术，整个监控系统包括两部分监控程序和opc服务器程序两部分。是通过opc服务器软件来实现件通信的部分，当需要修改时，而无需修改监控程序只需修改opc相应部分；系统如需要扩展，采用opc方式与外界通信扩展即可。本控制系统由于profibus与interbus客户端使用的协议不同，不可能开发一个兼容所有客户软件的高效驱动程序。opc技术是实现多种不同现场总线之间互操作的重要手段，同一个服务器也可以同时为多个客户提供服务，同时，同一个客户程序可以访问多个服务器,获取多种不同现场总线下的各个设备信息。主要是通过如下方法实现，opc技术在不同总线集成中的应用模式中,opc server是收集现场设备的数据信息,再通过标准opc接口传给opc client端,opc client是典型的数据接收程序,它通过opc标准接口与opc server通讯,获取opc server的各种信息。为实现多总线由一台工控机的集中控制，将连接s7-300相连的ipc通过phoenix controller ilc350eth与工业以太网相连。在组态王监控软件中找到simatic managermanager和phoenix提供的opc server，在建立监控数据时，连接设备就会显示定义为opc属性的全局变量。组态王监控软件opc客户端软件都可以通过标准的opc接口访问菲尼克斯及西门子提供的opc服务器，获取各个总线段的数据。opc建立不同的数据交换的平台，使本控制系统更易于管理。2、基于opc技术的interbus和profibus总线控制系统的监控实现本系统profibus采用simatic s7-300的配套编程工具step7,interbus采用pcworx软件完成硬件组态、参数设置、plc程序编制。现场总线的组态主要是硬件配置和网络组态。硬件配置主要是确定各个网络节点的模块配置。网络的构成主要包括正确的物理连接和对整个网络进行组态。网络的组态分为硬件组态和软件设置。监控软件采用的上组态王6.52，它是由北京亚控公司开发的大型应用软件，包含动态显示、报警、趋势、控制网络通信等组件，提供一个友好的用户界面。使用opc server对系统数据的功能组态，将要进行监控的数据设置为“全局变量”，将这些数据提供给opc服务器，组态王监控软件可以访问这些数据，如profibus总线中的分拣单元，就可以通过simatic manager在opc server中采集到产品的质量等数据，根据其判断工件是正品还是废品。在组态王监控软件中找到phoenix和simatic manmanager提供的opc server，这样，在建立监控数据时，连接设备就会显示通过opc server查找到的opc属性的全局变量。3、结语通常不同的现场总线标准不一样,不同的现场总线之间不能通信,这给不同总线设备间的协调工作带来了障碍,同时也不利于集中控制。采用opc技术后,能实现profibus和interbus总线的操作，并通过opc技术使组态王监控软件易于访问控制系统所需要的监控数据，使这两种总线的监控系统运行可靠、稳定，控制反应及时，实现了多总线互联以及多总线系统集中监控。参考文献[1]姚小伟,陈在平,尹迅雷.基于opc技术的现场总线系统集成研究.天津理工大学学报,2005,8(21):12-14.[2]卢珞先,杨瑾,刘汉峰等.基于opc技术的devicenet现场总线控制系统[j].武汉理工大学学报(信息与管理工程版),2006,28(6):5-8.[3]张晓宇,王加军.opc技术在建筑智能化控制中的应用[j].通信与广播电视,2009(2):30～33.[4]许洪华.现场总线与工业以太网技术[m].北京:电子工业出版社,2007:208－291.作者简介于玲（1980-），女，讲师，硕士，主要研究方向：自动控制系统，机电一体化，现场总线，biography: yu ling (1981-), female, lecturer, master, main research direction: automatic control system, integration of mechanics and electrics, field-bus.

基于OPC技术的远程监控系统应用研究的开题报告

基于OPC技术的远程监控系统应用研究的开题报告一、选题背景和意义近年来，随着工业自动化水平的不断提高和互联网技术的快速发展，基于OPC技术的远程监控系统在工业控制、智能制造等领域得到了广泛应用。

OPC技术是一种开放的数据通信协议，它可以实现不同设备、不同厂家的数据交换和通信，简化了设备之间的集成难度，提高了互操作性，降低了设备集成和维护成本，从而增强了系统的可靠性和稳定性。

基于OPC技术的远程监控系统具有以下优点：1. 可以实现实时监测和远程控制，提高了生产过程的可控性和自动化水平；2. 可以快速获取和处理大量的数据和信号，实现全面的数据分析和优化；3. 可以实现分布式和分级管理，增强了系统的可维护性和可扩展性。

因此，研究基于OPC技术的远程监控系统在自动化生产中的应用，对于提高生产效率、降低管理成本、优化生产过程、保障生产安全等方面具有重要意义。

二、研究目的本文旨在研究基于OPC技术的远程监控系统在自动化生产中的应用，探讨其实现原理、技术特点、应用场景和研究现状，结合实际工程案例，构建一个完整的远程监控系统，实现对生产过程的实时监控和控制，为工业自动化和智能制造领域的发展提供有益的参考和借鉴。

三、研究内容和步骤本文的研究内容主要包括以下几个方面：1. OPC技术概述：介绍OPC技术的基本概念、结构、分类、应用领域等，了解OPC技术的优势和局限性。

2. 远程监控系统设计：通过对系统的需求分析和数据采集，确定系统的架构设计、功能模块划分、数据通信协议等，为后续的开发和实现奠定基础。

3. 系统实现和测试：根据系统设计的要求，利用C#语言和OPC技术，编写相应的程序代码和接口协议，实现远程监控系统的各个功能模块，经过实验测试和实际运行，验证系统的性能和稳定性。

4. 应用案例分析：以某企业的生产管理系统为例，利用所研发的远程监控系统进行生产数据采集、分析和控制，并对系统的效果和经济效益进行评估。

研究步骤如下：1. 文献调研和资料收集。

OPC技术在工业监控系统中的应用

处理段、叶段、打风送除尘段、烤片段、打包段、烤梗段等６个子控制系统组成，各子系统均配有相互独立的施耐德Ｐｅｉｍ系ｒｍｕ列ＰＣ和施耐德ＸＴ０ＬＢＦ３系列人机操作站，系统存在以下问该
题： ①人机操作站反应速度慢，监控画面切换等待时间长； ②设
备断电重启后，无法查询历史数据； ③不能及时监控子控制系统设备相互问运行状态；人机操作站分布较分散， ④ 不便于操作管
理。
图２硬件接线
２软件设置．（）１施耐德编程软件Ｐ７Ｌ设置。打叶段Ｐ７硬件配置中，在Ｌ打开ＣＵ通信口配置，通道０选择为ＵＩＴＬＹ链路，ＰＮ — ＥＷＡ为
二、题的提出问
将两个子系统ＣＵ的ＴＲ通信口１２号引脚连接至ＰＥ、Ｕ一８４５转换器Ｄ＋Ｄ孔，并安装到现场操作计算机ＵＢ口、一Ｓ
（２。图）
湖北襄樊金叶烟草有限责任公司打叶复烤线控制系统由预
概述
一
、
表，可对数据进行批量处理，多线程同时处理多个通信设备，通
信速度和稳定性较高。
目前ＰＣ和人机界而联控是工业领域最主要的自动化控Ｌ
制模式，随着监控系统规模不断扩大，同厂家现场设备和系统不
种类在不断增加。由于缺乏统一标准，开发商必须编写系统中每种硬件的驱动程序（升级、改动硬件时，驱动程序也要随之修改）而且１，个系统运行不同公司控制软件，也存在相互冲突的

浅谈OPC技术在工业过程控制中的应用

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技术在工业自动化控制系统中的应用研究

OPC技术在工业自动化控制系统中的应用研究摘要：介绍了OPC技术原理及特点，阐述了服务器的优点和我国在工业自动化相关方面的应用，包括服务器的注册及实践程序以及各种规范研究。

通过程序的调协设置，验证了OPC软件的开放性。

最后指出了OPC技术应用及发展前景。

关键词：OPC技术；技术规范；工业控制系统１OPC技术的原理及特点OPC是一个工业标准，采用客户／服务器模式，以微软的组件对象模型（COM／DCM／COM＋）技术为基础，为工业控制软件定义了一套标准的对象、接口和属性，通过这些对象接口，应用软件之间能够无缝地集成在一起，实现了应用程序间数据交换方式的标准化。

OPC客户是数据的使用方，处理OPC服务器提供的数据；OPC服务器又是数据的供应方，负责为OPC客户提供所需的数据。

OPC已成为一种工业技术标准，应用此技术可以方便地把不同供应商提供的驱动程序与应用程序集成在一起。

OPC的优越性及特点：1)在过程控制和机器制造工业领域的“即插即用”；2)允许在不同供应商开发的硬件装置和应用软件之间通过共同的接口进行数据交换，Windows技术和OPC接口使之有可能将可编程控制端的硬件和软件组合在一起而不需要开发大量专用的通讯接口程序，由此节省了人、财、物；3)使从办公室产品到过程数据的访问简单易行而且灵活可靠；4)OPC客户可与所有接受OPC服务器的软件进行数据交换，并在数据库系统上建立了OPC规范，OPC客户也可与之实现数据交互。

2 服务器的功能及优点0PC服务器对象为一组数据信息源进行访问(读/写)或者通信提供了一种方式。

源变量的类型是一套服务器执行的功能函数。

通过OPC接口部件，一个OPC 客户应用程序能连接到OPC服务器，而且可以与OPC服务器进行通信，并处理相应的数据信息。

OPC服务器对象为OPC客户应用程序建立和利用OPC组对象提供了相应的功能特性。

这种组对象允许客户应用程序将它们所希望访问的数据信息有效地组织起来。

OPC技术及其在工业控制系统中的应用

个开放的、多元的通讯系统。它能将工业现场的
ＰＣ、主机、工作站和个人电脑联网通讯，为了适应Ｌ
规范和ＩＡ８Ｓ８系列批量控制标准，提供了一种存取
实时批量数据和设备信息的方法。１性，ＳｍａｉＴ推出了多ｉｔＮＥｃ种不同的通讯网络，这些通讯网络符合德国或国际标准，他们包括工业以太网、ＡＳ— ＩＲＩＵＳ、Ｐ０ＦＢ、
Ｓｒｅ访问底层的硬件，并以ＯＰ接口方式将数据ｅｖｒＣ提供给任何支持ＯＰＣ规范的第三方客户端软件，第
三方软件商或用户就可以按照统一的数据访问标准访
由ＯＰＣ基金会负责ＯＰＣ规范的制定和发布。
口方式的客户端程序，访问ＯＣＳｍａｉＴ，对Ｐ．ｉｔＮＥｃＰＣ数据进行读写的实现过程。Ｌ
要组成部分，它为完善的工业自动化控制系统的通讯提供部件和网络，同时提供多个ＯＰＳｒｅ（图Ｃｅｖｒ见２，为数据的！）外部访问提供接口，本文主要以其中的ＯＣＳｍａｉＮＥＰ．ｉｔｃＴ为例进行说明。
ＯＣ技术及其在工业控制系统中的应用Ｐ
郭志刚王文浩
，
（太原重工股份有限公司技术中心，山西太原００２；２太原科技大学机械工程学院．山西太原Ｌ３０４．

基于OPC技术工业现场总线系统集成研究的开题报告

基于OPC技术工业现场总线系统集成研究的开题报告开题报告一、选题背景工业现场总线系统集成是工业过程控制系统中重要的组成部分，用于实现设备之间的数据交换，是信息化工业的重要基础。

OPC是一种广泛应用于工业现场总线系统中的通信协议，能够实现不同厂家和不同类型设备间的通信和数据交换，已成为工业现场总线系统的核心技术之一。

本研究旨在深入探讨OPC技术在工业现场总线系统集成中的应用，为实现工业自动化和信息化的发展做出应有的贡献。

二、研究内容与目标本研究主要内容包括以下几个方面：1. 研究工业现场总线系统的基本原理和结构；2. 深入探讨OPC技术的原理、特点和应用；3. 基于OPC技术，研究工业现场总线系统的集成方法和实现方案；4. 分析工业现场总线系统集成的应用效果和验证实验。

该研究的主要目标是：1. 探索工业现场总线系统集成的新方法和技术，提高系统的可靠性和稳定性；2. 提升工业现场总线系统的集成能力，提高系统的开放性和互操作性；3. 推广OPC技术在工业自动化领域的应用，为工业自动化和信息化发展做出贡献。

三、研究方法本研究采用以下方法：1. 文献研究法：通过对相关文献的调研和分析，深入了解工业现场总线系统和OPC技术的基本原理、特点和应用；2. 实验研究法：基于OPC技术，设计针对某一具体工业现场总线系统的集成实验，评估集成效果和可行性；3. 经验总结法：根据实际应用经验和问题，总结工业现场总线系统集成的关键技术和方法。

四、研究意义本研究具有重要的理论和实践意义：1. 研究工业现场总线系统的集成方法和技术，为实现工业自动化和信息化提供技术支撑；2. 推广OPC技术在工业现场总线系统中的应用，提升系统的集成能力和开放性；3. 加强工业现场总线系统的管理和维护，提高系统的稳定性和可靠性。

五、预期成果本研究主要预期成果包括：1. 研究报告：撰写一份详细的研究报告，阐述工业现场总线系统集成的新方法和技术；2. 技术方案：提出针对某一具体工业现场总线系统的集成方案，提高系统的可靠性和稳定性；3. 集成实验：设计并实施某一具体工业现场总线系统的集成实验，评估集成效果和可行性。

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实践，讨论了该技术在工控系统集成中的实时动态数据交换问题，并利用实际工程应用中的效果，对基于ＯＣ的动态数据交换技术的应用前景进行了展望．Ｐ关键词：动态数据交换；Ｐ工控系统；ＯＣ；系统集成文章编号：６１－９４２０）２— １６—０１７０２（０６０００４中图分类号：Ｐ７；Ｐ１文献标识码：Ｔ２３Ｔ３９Ａ
ＡｂｔａｔＡｍｅｔｈｕｚｆｉｆｒｔｎ “ ｓｌｔｄｉｌｎｓｒｃ：ｉｄａｅｐｚｌｏｏｍａｉｔｅｎｏｉｏａｅｓａｄ” ｉｔｇａｉｎｉｈｎｕｔａｕｏｔｎｎｅｒｔｎｔｅｉｄｓｉｌａｔｍａｉｏｒｏｃｎｒｌｓｓｍ，ｂｓｄｏｅｉ－ｅｔｎｌｓｎＯＰｅｈｏｏｙａｄｃｍｂｎｄｗｉｎｉｅｒｇｏｔｙｔｏｅａｅｎｔｎｄｐｈａａｙｉｏＣｔｃｎｌｇ，ｎｏｉｅｔｅｇｎｅｉｈｓｈｎｐａｔｅ，ｔｉｐｐｒｄｓｕｓｓｅｈｔａｌｈｅｌｔｙａｃｄｔｘｈｎｅｏｉｔｃｎｌｇｎｒｃｉｃｈｓａｅｉｓｅｍｐａｉｌｔｅｒａ－ｉｄｎｍｉａａｅｃａｇｆｔｓｅｈｏｏｉｃｃｙｍｅｈｙ
Ｋｅｗｒｓｄｎｍｃｄｔｘｈｎｅｔｈｏｇ；ＬｒｐｏｅｓｃｎｒｌＯＣ；ｎｕｔａｃｎｏｓｓｙｏｄ：ｙａｉａｅｃａｇｃｎｌｙＯＥｆｒｃｓｏｔ（Ｐ）ｉｄｓｉｌｏｔｌｙ－ａｅｏｏｏｒｒ
ｔｍ；ｓｓｅｉｔｇａｉｎｅｙｔｍｎｅｔｒｏ
ｔｅｉｔｇａｉｇｐｏｅｓｏｄｓｉｌｃｎｒｌｓｓｍ．ＴｅｐａｔａｆｃｆｉｎｉｅｒｇａｐｉａｏｈｎｅｒｔｒｃｓｆｉｕｔａｏｔｙｔｎｎｒｏｅｈｒｃｉｌｅｅｔｏｔｅｇｎｅｉｐｌｔｎｃｓｎｃｉｓｏｓｔａｅｄｎｍｉａａｅｃａｇｅｈｏｏｙｂｓｄｏＣｈｅｙｇｏｐｌａｏｏｅｒｕｄｈｗｔｈｙａｃｄｔｘｈｎｅｔｃｎｌｇａｅｎＯＰａｖｒｏｄａｐｉｔｎｆｒｇｏｎ．ｈｔｓｃｉ
０引言
传统的过程控制系统中，为使每一个应用程序与设备交换信息，必须给每个设备提供相应的
驱动程序的不兼容性，这种方式存在以下缺陷： ① 应用程序开发者必须花费大量精力开发各种设备的驱动接口，计算机硬件厂家要为不同的应用软件编写不同的驱动程序，这种程序可复用程度低，
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型圭塑！叁
动态数据交换技术控系在工统集成中的应用研究
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接口，使开发时间和费用大大增加．设备不具有 ② 互操作性，使用中硬件的升级、变更和增加都可能造成驱动程序的变化，从而在维护过程中引起二次投资．由于每一驱动软件有各自的驱动程序， ③ 当多个应用软件读取同一数据源时，经常发生冲突．设备厂商虽然可能提供驱动程序， ④ 但与用户
ＴｈｐｉａｉｎｏｅＡｐｌｔｏｆＯＰＣ－ａｅｎｍｉｔｃａｇｃｎｌｇｎｃｂｓｄＤｙａｃＤａａＥｘｈｎｅＴｅｈｏｏｙｉｔｅＩｔｇａｉｎｏｎｕｔｉｌＣｏｔｏｙｔｍｈｎｅｒｔｆＩｄｓｒａｎｒｌＳｓｅｏ
【信息工程】
基于ＯＣ的动态数据交换技术Ｐ
在工控系统集成中的应用研究 ’
刘克勤
（重庆交通学院机电工程系，重庆４０７）００４
斗ｅ斗ｅ斗ｅ斗搴 ★
摘要：对工控系统中的“ 针信息孤岛” 体化集成的难题，于对ＯＣ技术的深入剖析，合工程一基Ｐ结
不符合软件工程的发展趋势，典型的高级语言软
件开发过程约有２％一０５３％的时间用于编写这类
驱动程序。在数据源与客户程序之间分别建立一对一的驱动连接，如图１所示．由于设备多样性和
・
收稿日期：０５—１０２００—２
作者简介：刘克勤（９６）男，１６一，重庆人，讲师，主要从事计算机控制与智能自动化方面的教学与研究．
ＬＩＫｅｑｎＵ－ｉ
（ｅａｔｅｔｆＭｃａｏＥｅｔｎｃＥｇｅｒｇｈｎｑｎｉｔｇＵｉｒｔ，ｈｎｑｎ０７，ｈａＤｐｒｎｏｅｈｎ —ｌｒｉｎｉｅｉ，ＣｏｇｉｇＪｏｎｎｖｓｙＣｏｇｉｇ００４Ｃｉ）ｍｃｏｎｎａｏｅｉ４ｎ
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第２０卷
第２期
重庆工学院学报
ＪｕｎｌｆＣｏｇｉＩｓｉｕｅｏｃｎ】ｏｒａｈｎｑｎｔｔｔｆＴｅｈｏｏ
２００６年２月
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