工廠自動化系統(tǒng)集成中OPC技術(shù)的應(yīng)用

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動化技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中得到廣泛的應(yīng)用，而OPC技術(shù)的產(chǎn)生，是為了保證自動化系統(tǒng)中，各種應(yīng)用軟件、設(shè)備驅(qū)動程序可以穩(wěn)定、安全的運(yùn)行。OPC技術(shù)屬于一種規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，在自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用，提升了系統(tǒng)的安全性，并促進(jìn)系統(tǒng)的簡化，同時幫助自動化系統(tǒng)解決相關(guān)的問題。

關(guān)鍵詞：工廠；自動化系統(tǒng)集成；OPC技術(shù)

引言

在工廠自動化系統(tǒng)集成中，應(yīng)用OPC技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同控制設(shè)備產(chǎn)生的信息，在計(jì)算機(jī)集成控制系統(tǒng)中的交流，提高系統(tǒng)的安全性和運(yùn)行效率。所以我們針對OPC技術(shù)相關(guān)的內(nèi)容，以及OPC技術(shù)在工廠自動化系統(tǒng)集成中的應(yīng)用進(jìn)行分析研究。

1 OPC技術(shù)介紹

1.1 OPC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

POC技術(shù)是當(dāng)前產(chǎn)生的為了應(yīng)用軟件、設(shè)備驅(qū)動程序的通訊而產(chǎn)生的一種技術(shù)規(guī)范。OPC技術(shù)在應(yīng)用的過程中產(chǎn)生了標(biāo)準(zhǔn)的接口，將接口函數(shù)規(guī)范，進(jìn)而使得現(xiàn)場設(shè)備不管在任何形勢下，都可以使用，并保證軟件對客戶的透明性[1]。OPC技術(shù)是當(dāng)前產(chǎn)生的一種硬件、軟件即插即用的組件，作為一種微軟技術(shù)，OPC技術(shù)主要有客戶機(jī)、服務(wù)器兩個部分組成，OPC技術(shù)，服務(wù)器程序主要是安裝在系統(tǒng)的服務(wù)器上，而客戶端的應(yīng)用程序則主要是安裝在系統(tǒng)服務(wù)器上[2]。OPC技術(shù)的服務(wù)器，是由不同的供應(yīng)商提供的，其中每一個服務(wù)器都可以連接到很多的客戶機(jī)。

OPC系統(tǒng)，其服務(wù)器提供接入的對象和接口，在其服務(wù)器上的應(yīng)用系統(tǒng)，會對OPC系統(tǒng)的對象和接口提供開放服務(wù)，應(yīng)用程序可以同時連接到多個服務(wù)器。OPC技術(shù)的應(yīng)用，使得其很容易完成自動化系統(tǒng)的生成，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成。

1.2 OPC技術(shù)的特點(diǎn)

OPC技術(shù)在應(yīng)用的過程中，其中使用到的客戶端的應(yīng)用程序，可以對服務(wù)器數(shù)據(jù)的訪問，采用標(biāo)準(zhǔn)的接口方式，所以在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛的應(yīng)用[3]。OPC技術(shù)的硬件系統(tǒng)只要有一套軟件組成就可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行，在硬件設(shè)備的驅(qū)動下，OPC技術(shù)不需要進(jìn)行驅(qū)動程序的重新編寫。所以從客戶的角度進(jìn)行分析，使用OPC技術(shù)更加簡單、有效。

當(dāng)前OPC技術(shù)、客戶端市場和相關(guān)的應(yīng)用軟件越來越多，OPC技術(shù)的流行，與其自身的特點(diǎn)有著密切的聯(lián)系，與傳統(tǒng)的運(yùn)行方式相比，OPC技術(shù)的設(shè)備驅(qū)動程序性能非常安全、可靠，且運(yùn)行效率較高。OPC技術(shù)的運(yùn)用，可以減少設(shè)備驅(qū)動程序地開發(fā)，在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以促進(jìn)系統(tǒng)功能地完善。同時OPC技術(shù)，還可以實(shí)現(xiàn)軟件、硬件系統(tǒng)的互相操作性，并有效地進(jìn)行各種軟件的區(qū)分，提高工作效率。

2 OPC技術(shù)在工廠自動化系統(tǒng)集成中的應(yīng)用

當(dāng)前在工業(yè)生產(chǎn)中使用的COM技術(shù)、DCOM技術(shù)、Active X技術(shù)等，這些技術(shù)統(tǒng)稱為OPC。OPC技術(shù)現(xiàn)在越來越多的在市場中出現(xiàn)，并應(yīng)用到實(shí)際的工作中，OPC技術(shù)在實(shí)際工作中的應(yīng)用，主要是應(yīng)用OPC客戶端、OPC服務(wù)器，通過OPC接口，完成客戶端與服務(wù)器之前的連接，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成。

2.1 工廠自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

當(dāng)前我國的工業(yè)發(fā)展速度不斷地提升，越來越多的先進(jìn)設(shè)備、技術(shù)，在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛地應(yīng)用，OPC技術(shù)控件與與普通的Windows技術(shù)控件不同，在一些系統(tǒng)中安裝OPC技術(shù)，可以簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動化發(fā)展[4]。

我們針對OPC技術(shù)在工程自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析研究，以某化工集團(tuán)公司的自動化系統(tǒng)改造項(xiàng)目為例進(jìn)行研究，該化工系統(tǒng)主要是進(jìn)行供電、整流的自動化系統(tǒng)整改優(yōu)化。該系統(tǒng)的用電量非常大，且系統(tǒng)的工作環(huán)境較為惡劣，在使用的過程中會產(chǎn)生較大的磁場、噪聲等，嚴(yán)重地影響著設(shè)備的正常運(yùn)行，以及工作人員的人身安全。對工程自動化系統(tǒng)進(jìn)行整改優(yōu)化，是為了實(shí)現(xiàn)全自動化，無人值守，有中心控制系統(tǒng)對自動化系統(tǒng)進(jìn)行控制，為了保證系統(tǒng)的安全和運(yùn)行效率，需要從硬件和軟件上進(jìn)行改造。

2.2 OPC技術(shù)在工廠自動化系統(tǒng)集成中的應(yīng)用

為了更好地分析OPC技術(shù)在工廠自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用，我們以O(shè)PC技術(shù)在工廠自動化系統(tǒng)中的通信管理模塊的應(yīng)用進(jìn)行分析研究。工廠的通訊管理系統(tǒng)中，系統(tǒng)的優(yōu)化改造升級，主要是朝著網(wǎng)絡(luò)化、智能化的角度發(fā)展，使用OPC技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)地快捷、安全、簡便發(fā)展[5]。

應(yīng)用OPC技術(shù)，作為工廠自動化系統(tǒng)中現(xiàn)場總線與監(jiān)控軟件之間的連接橋梁，并通過OPC技術(shù)對自動化系統(tǒng)中不同的儀表、設(shè)備等通信空間進(jìn)行控制，系統(tǒng)中的各種控件，是服務(wù)器與客戶之間的橋梁，OPC技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在：

如果的系統(tǒng)工作的過程中，系統(tǒng)操作人員想要對其中一個PLC模塊的輸入、輸出，進(jìn)行直接的讀取，應(yīng)用OPC技術(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)對程序的控制。OPC技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了編程控制器的驅(qū)動，通過簡單的方法，對控制對象實(shí)現(xiàn)控制。OPC技術(shù)在工廠自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用，將其控件看作一個可視化的對象，通過圖形界面讓用戶有一個初步的了解。OPC技術(shù)在自動化系統(tǒng)的集成中應(yīng)用，先對OPC對象變量進(jìn)行確定和聲明，明確變量的類型，然后進(jìn)行OPC服務(wù)器的連接、OPC系統(tǒng)組件的建立和添加、OPC項(xiàng)的建立和添加、數(shù)據(jù)的接收、系統(tǒng)的連接斷開等等。在OPC技術(shù)應(yīng)用的過程中，完成系統(tǒng)的集成編程，需要經(jīng)過很多的程序，進(jìn)入將自動化系統(tǒng)的通信效率和運(yùn)行效率提升。例如基于OPC技術(shù)的自動化集成系統(tǒng)圖如圖1。

在該系統(tǒng)中，以以太網(wǎng)為接口，形成一個以太網(wǎng)局域網(wǎng)，滿足數(shù)據(jù)的傳輸。系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)，例如火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、門禁安檢系統(tǒng)，不存在OPC接口問題，所以只需要只需要根據(jù)服務(wù)器協(xié)議，開發(fā)OPCUA服務(wù)器，提供預(yù)計(jì)COM的OPC接口溫度、濕度監(jiān)控系統(tǒng)，將其包裝成OPCUA接口，然后進(jìn)行集成就可以完成。在工廠自動化系統(tǒng)中，每一個模塊作為一個組件應(yīng)用在系統(tǒng)中，其可以單獨(dú)進(jìn)行開發(fā)，也可以進(jìn)行調(diào)試和測試，在外界的環(huán)境發(fā)生變化時，用戶的需求則會發(fā)生變化。

3 結(jié)束語

OPC技術(shù)在工廠自動化系統(tǒng)的應(yīng)用中，有效地提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運(yùn)行效率。將其應(yīng)用在工廠的自動美化系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了集成化，并將系統(tǒng)環(huán)境優(yōu)化。當(dāng)前社會的發(fā)展，帶動了科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，OPC技術(shù)是一種系統(tǒng)集成軟件技術(shù)，將其應(yīng)用在實(shí)際的生產(chǎn)工作中，有積極的意義，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成、優(yōu)化等。

參考文獻(xiàn)

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