基于OPC技術的DCS系統數據實時集成方法研究

李興東

摘 要：企業對工業控制已經呈現出綜合自動化的趨勢，其中，DCS系統適應了現代化工業控制系統的新要求，逐漸在工業控制中得到了運用。OPC技術，即組件設計技術，為信息的有效集成提供了很好的方法。基于OPC技術對DCS系統進行分析，提出了DCS系統實時集成數據的方法。

關鍵詞：工業控制；OPC技術；DCS系統；數據集成

中圖分類號：TP273.5 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）10-0132-02

DCS系統，即分布式控制系統。資料表明，當前DCS系統在各個自動化領域中得到了廣泛的應用，通過軟硬件設備數據之間的交換，從而規范系統中軟硬件之間的接口。

1 基于OPC技術的DCS系統概述

在分布式控制系統中，需要提供一個數據交換軟硬件接口，而采用OPC技術來規范軟硬件接口，就可以訪問不同的軟硬件設備，因此OPC技術被稱為過程控制對象連接嵌入。它是工業控制、生產自動化等領域中使用最多的軟硬件接口。DCS系統中的軟硬件接口主要是通過Microsoft對象連接嵌入、組間對象模型和分布式組件對象模型等技術來實現的，由于軟硬件開發商可以提供訪問不同軟硬件設備的OPC接口程序，因此OPC技術的應用為DCS系統的開發提供了便利。

2 DCS系統數據實時集成的應用分析

2.1 應用背景分析

以某氧化鋁生產企業的自動化系統項目為例，雖然該公司引進了先進的DCS系統來實現對氧化鋁生產流程的控制，但因其具有封閉性的特點，導致在生產過程中無法實現信息共享，所以該公司應加強統一的綜合自動化系統的建立，以實現企業各方面資源的優化組合和信息共享。將工業生產中的現場數據和歷史數據都保存至Aspen數據庫中，使企業內部的信息、數據都集合在一起，以便企業隨時查看生產數據和動態，了解生產一線的狀況。

2.2 綜合自動化系統分析

從該氧化鋁生產企業自動化系統項目的實際出發，建立Foxboro I/A‘S 8.4.2 DCS系統與企業管理系統于一體化的綜合自動化系統框架，從而實現企業內部資源的分配和信息的共享。Foxboro I/A‘S 8.4.2 DCS系統是foxboro公司開發的 I/A'S DCS系統，同時也是一款基于Unix平臺的系統組態軟件。一般情況下，在數據庫中，自動化系統主要由生產過程控制系統、企業資源管理系統、廠級控制系統和和決策分析系統組成，自動化系統結構如圖1所示。

自動化系統是企業處理數據的中心，主要包括底層實時數據和上層監控、數據處理兩層。自動化系統的數據主要來自于DCS控制系統和系統中的各種數字化儀表，因此，自動化系統也被稱為監控系統。自動化系統是通過Web以太網進行連接的具有擴展傳統監控系統功能的服務器，這個功能不僅覆蓋了傳統監控系統的全部內容，也擴大了系統的監控范圍，突破了傳統控制系統“信息孤島”的現象。自動化系統的底層主要包括數據采集、異構控制系統和各種智能儀表等。在異構系統中，可以通過OPC技術實現數據的截取、轉換，還可以設置報警和修改開關，從而實現在線組態下裝。由于系統主要采用的是OPC技術來實現對工業現場數據的采集，因此，在進行綜合化自動化系統中，應注重過程信息的獲取、基于Web集中訪問的過程信息與管理信息的獲取、將過程信息與管理信息綜合起來為決策提供數據。

2.3 過程數據采集分析

過程信息的收集是系統的核心任務，OPC技術可以有效地為底層控制系統屏蔽底層系統的控制和數據采集，它是一種基于微軟OLE/COM技術的標準，由于設備廠商可以為工控軟件開發人員提供一套標準的預定義好的接口，并且也提供了開放和高效的通訊機制，因此，OPC技術可以通過利用存儲現場設備的方法來實現異構系統的繼承。OPC技術的異構環境系統主要由現場設備、OPC服務器、生產過程管理層和經營決策層組成，通過一個OPC客戶連接一個或多個OPC服務器，并利用現場設備所提供的標準接口和服務器通訊來獲取工業現場中的數據，并將采集到的數據保存至aspen數據庫中，由aspen數據庫轉存到oracle數據庫進行二次開發，從而實現了數據信息的共享。

為了使系統更加形象地顯示數據，可以利用潤乾報表技術，通過生成報表形式，以便企業對數據進行管理。利用OPC技術來改造DCS系統，具有以下特點：①在過程數據采集方面，利用OPC技術來改變傳統的專用接口，大大地擴展了傳統控制系統的功能和特性；②在應用層上，只需要通過中間層就可以實現數據的連接，而不需要連接用戶客戶端和數據庫服務器；③利用OPC技術來實現過程數據的集成，為應用系統的集成打下了堅實的基礎，利用互聯網顯示數據信息，不僅方便了系統客戶端的升級，也便于企業對系統進行維護和管理。

3 結束語

通過OPC技術可以實現企業管理系統的綜合自動化。由于設備廠商可以提供一個統一的OPC程序接口，用戶只需要通過OPC的標準接口和服務器通訊就可以實現數據信息的集成，因此OPC技術在DCS自動化系統中發揮著重要的作用。

參考文獻

[1]龔攀峰.基于OPC技術的城市能源監測系統的研究[D].廣州：華南理工大學，2012.

〔編輯：王霞〕endprint

摘 要：企業對工業控制已經呈現出綜合自動化的趨勢，其中，DCS系統適應了現代化工業控制系統的新要求，逐漸在工業控制中得到了運用。OPC技術，即組件設計技術，為信息的有效集成提供了很好的方法。基于OPC技術對DCS系統進行分析，提出了DCS系統實時集成數據的方法。

關鍵詞：工業控制；OPC技術；DCS系統；數據集成

中圖分類號：TP273.5 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）10-0132-02

DCS系統，即分布式控制系統。資料表明，當前DCS系統在各個自動化領域中得到了廣泛的應用，通過軟硬件設備數據之間的交換，從而規范系統中軟硬件之間的接口。

1 基于OPC技術的DCS系統概述

在分布式控制系統中，需要提供一個數據交換軟硬件接口，而采用OPC技術來規范軟硬件接口，就可以訪問不同的軟硬件設備，因此OPC技術被稱為過程控制對象連接嵌入。它是工業控制、生產自動化等領域中使用最多的軟硬件接口。DCS系統中的軟硬件接口主要是通過Microsoft對象連接嵌入、組間對象模型和分布式組件對象模型等技術來實現的，由于軟硬件開發商可以提供訪問不同軟硬件設備的OPC接口程序，因此OPC技術的應用為DCS系統的開發提供了便利。

2 DCS系統數據實時集成的應用分析

2.1 應用背景分析

以某氧化鋁生產企業的自動化系統項目為例，雖然該公司引進了先進的DCS系統來實現對氧化鋁生產流程的控制，但因其具有封閉性的特點，導致在生產過程中無法實現信息共享，所以該公司應加強統一的綜合自動化系統的建立，以實現企業各方面資源的優化組合和信息共享。將工業生產中的現場數據和歷史數據都保存至Aspen數據庫中，使企業內部的信息、數據都集合在一起，以便企業隨時查看生產數據和動態，了解生產一線的狀況。

2.2 綜合自動化系統分析

從該氧化鋁生產企業自動化系統項目的實際出發，建立Foxboro I/A‘S 8.4.2 DCS系統與企業管理系統于一體化的綜合自動化系統框架，從而實現企業內部資源的分配和信息的共享。Foxboro I/A‘S 8.4.2 DCS系統是foxboro公司開發的 I/A'S DCS系統，同時也是一款基于Unix平臺的系統組態軟件。一般情況下，在數據庫中，自動化系統主要由生產過程控制系統、企業資源管理系統、廠級控制系統和和決策分析系統組成，自動化系統結構如圖1所示。

自動化系統是企業處理數據的中心，主要包括底層實時數據和上層監控、數據處理兩層。自動化系統的數據主要來自于DCS控制系統和系統中的各種數字化儀表，因此，自動化系統也被稱為監控系統。自動化系統是通過Web以太網進行連接的具有擴展傳統監控系統功能的服務器，這個功能不僅覆蓋了傳統監控系統的全部內容，也擴大了系統的監控范圍，突破了傳統控制系統“信息孤島”的現象。自動化系統的底層主要包括數據采集、異構控制系統和各種智能儀表等。在異構系統中，可以通過OPC技術實現數據的截取、轉換，還可以設置報警和修改開關，從而實現在線組態下裝。由于系統主要采用的是OPC技術來實現對工業現場數據的采集，因此，在進行綜合化自動化系統中，應注重過程信息的獲取、基于Web集中訪問的過程信息與管理信息的獲取、將過程信息與管理信息綜合起來為決策提供數據。

2.3 過程數據采集分析

過程信息的收集是系統的核心任務，OPC技術可以有效地為底層控制系統屏蔽底層系統的控制和數據采集，它是一種基于微軟OLE/COM技術的標準，由于設備廠商可以為工控軟件開發人員提供一套標準的預定義好的接口，并且也提供了開放和高效的通訊機制，因此，OPC技術可以通過利用存儲現場設備的方法來實現異構系統的繼承。OPC技術的異構環境系統主要由現場設備、OPC服務器、生產過程管理層和經營決策層組成，通過一個OPC客戶連接一個或多個OPC服務器，并利用現場設備所提供的標準接口和服務器通訊來獲取工業現場中的數據，并將采集到的數據保存至aspen數據庫中，由aspen數據庫轉存到oracle數據庫進行二次開發，從而實現了數據信息的共享。

為了使系統更加形象地顯示數據，可以利用潤乾報表技術，通過生成報表形式，以便企業對數據進行管理。利用OPC技術來改造DCS系統，具有以下特點：①在過程數據采集方面，利用OPC技術來改變傳統的專用接口，大大地擴展了傳統控制系統的功能和特性；②在應用層上，只需要通過中間層就可以實現數據的連接，而不需要連接用戶客戶端和數據庫服務器；③利用OPC技術來實現過程數據的集成，為應用系統的集成打下了堅實的基礎，利用互聯網顯示數據信息，不僅方便了系統客戶端的升級，也便于企業對系統進行維護和管理。

3 結束語

通過OPC技術可以實現企業管理系統的綜合自動化。由于設備廠商可以提供一個統一的OPC程序接口，用戶只需要通過OPC的標準接口和服務器通訊就可以實現數據信息的集成，因此OPC技術在DCS自動化系統中發揮著重要的作用。

參考文獻

[1]龔攀峰.基于OPC技術的城市能源監測系統的研究[D].廣州：華南理工大學，2012.

〔編輯：王霞〕endprint

摘 要：企業對工業控制已經呈現出綜合自動化的趨勢，其中，DCS系統適應了現代化工業控制系統的新要求，逐漸在工業控制中得到了運用。OPC技術，即組件設計技術，為信息的有效集成提供了很好的方法。基于OPC技術對DCS系統進行分析，提出了DCS系統實時集成數據的方法。

關鍵詞：工業控制；OPC技術；DCS系統；數據集成

中圖分類號：TP273.5 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）10-0132-02

DCS系統，即分布式控制系統。資料表明，當前DCS系統在各個自動化領域中得到了廣泛的應用，通過軟硬件設備數據之間的交換，從而規范系統中軟硬件之間的接口。

1 基于OPC技術的DCS系統概述

在分布式控制系統中，需要提供一個數據交換軟硬件接口，而采用OPC技術來規范軟硬件接口，就可以訪問不同的軟硬件設備，因此OPC技術被稱為過程控制對象連接嵌入。它是工業控制、生產自動化等領域中使用最多的軟硬件接口。DCS系統中的軟硬件接口主要是通過Microsoft對象連接嵌入、組間對象模型和分布式組件對象模型等技術來實現的，由于軟硬件開發商可以提供訪問不同軟硬件設備的OPC接口程序，因此OPC技術的應用為DCS系統的開發提供了便利。

2 DCS系統數據實時集成的應用分析

2.1 應用背景分析

以某氧化鋁生產企業的自動化系統項目為例，雖然該公司引進了先進的DCS系統來實現對氧化鋁生產流程的控制，但因其具有封閉性的特點，導致在生產過程中無法實現信息共享，所以該公司應加強統一的綜合自動化系統的建立，以實現企業各方面資源的優化組合和信息共享。將工業生產中的現場數據和歷史數據都保存至Aspen數據庫中，使企業內部的信息、數據都集合在一起，以便企業隨時查看生產數據和動態，了解生產一線的狀況。

2.2 綜合自動化系統分析

從該氧化鋁生產企業自動化系統項目的實際出發，建立Foxboro I/A‘S 8.4.2 DCS系統與企業管理系統于一體化的綜合自動化系統框架，從而實現企業內部資源的分配和信息的共享。Foxboro I/A‘S 8.4.2 DCS系統是foxboro公司開發的 I/A'S DCS系統，同時也是一款基于Unix平臺的系統組態軟件。一般情況下，在數據庫中，自動化系統主要由生產過程控制系統、企業資源管理系統、廠級控制系統和和決策分析系統組成，自動化系統結構如圖1所示。

自動化系統是企業處理數據的中心，主要包括底層實時數據和上層監控、數據處理兩層。自動化系統的數據主要來自于DCS控制系統和系統中的各種數字化儀表，因此，自動化系統也被稱為監控系統。自動化系統是通過Web以太網進行連接的具有擴展傳統監控系統功能的服務器，這個功能不僅覆蓋了傳統監控系統的全部內容，也擴大了系統的監控范圍，突破了傳統控制系統“信息孤島”的現象。自動化系統的底層主要包括數據采集、異構控制系統和各種智能儀表等。在異構系統中，可以通過OPC技術實現數據的截取、轉換，還可以設置報警和修改開關，從而實現在線組態下裝。由于系統主要采用的是OPC技術來實現對工業現場數據的采集，因此，在進行綜合化自動化系統中，應注重過程信息的獲取、基于Web集中訪問的過程信息與管理信息的獲取、將過程信息與管理信息綜合起來為決策提供數據。

2.3 過程數據采集分析

過程信息的收集是系統的核心任務，OPC技術可以有效地為底層控制系統屏蔽底層系統的控制和數據采集，它是一種基于微軟OLE/COM技術的標準，由于設備廠商可以為工控軟件開發人員提供一套標準的預定義好的接口，并且也提供了開放和高效的通訊機制，因此，OPC技術可以通過利用存儲現場設備的方法來實現異構系統的繼承。OPC技術的異構環境系統主要由現場設備、OPC服務器、生產過程管理層和經營決策層組成，通過一個OPC客戶連接一個或多個OPC服務器，并利用現場設備所提供的標準接口和服務器通訊來獲取工業現場中的數據，并將采集到的數據保存至aspen數據庫中，由aspen數據庫轉存到oracle數據庫進行二次開發，從而實現了數據信息的共享。

為了使系統更加形象地顯示數據，可以利用潤乾報表技術，通過生成報表形式，以便企業對數據進行管理。利用OPC技術來改造DCS系統，具有以下特點：①在過程數據采集方面，利用OPC技術來改變傳統的專用接口，大大地擴展了傳統控制系統的功能和特性；②在應用層上，只需要通過中間層就可以實現數據的連接，而不需要連接用戶客戶端和數據庫服務器；③利用OPC技術來實現過程數據的集成，為應用系統的集成打下了堅實的基礎，利用互聯網顯示數據信息，不僅方便了系統客戶端的升級，也便于企業對系統進行維護和管理。

3 結束語

通過OPC技術可以實現企業管理系統的綜合自動化。由于設備廠商可以提供一個統一的OPC程序接口，用戶只需要通過OPC的標準接口和服務器通訊就可以實現數據信息的集成，因此OPC技術在DCS自動化系統中發揮著重要的作用。

參考文獻

[1]龔攀峰.基于OPC技術的城市能源監測系統的研究[D].廣州：華南理工大學，2012.

〔編輯：王霞〕endprint