基于OPC的注塑機的追溯系統

焦曉龍 鄭波 胡安馳 張海平（寧波海天塑機軟件開發有限公司，浙江寧波 315801）

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基于OPC的注塑機的追溯系統

焦曉龍 鄭波 胡安馳 張海平
（寧波海天塑機軟件開發有限公司，浙江寧波 315801）

【摘要】針對注塑機行業的不對發展，信息集成化的要求越來越高。產品的質量追溯系統已經迫在眉睫。本文指出了產品質量追溯的復雜性與技術難點，討論OPC的技術規范、技術本質、訪問的軟件接口。研究了產品追溯系統的系統框架。本文以監控軟件系統互聯為例，實現工廠基于OPC的網絡管理。 基于OPC的質量追溯系統具有廣泛的應用前景。

【關鍵詞】OPC 注塑機 系統

1 介紹

隨著工業4.0的不斷深入，基于條形碼打印、RFID等產品追溯系統使用的越來越多，所謂的追溯系統，就可以根據工業產品的問題根源，進行深度的大數據分析。產品的追溯有寬廣的監控，從生產的原料裝配到成品完成。追溯系統包含了各種數據的監控與數據的集成。

產品的追溯系統可以根據產品的缺陷進行針對的系統調整，可以大大的幫助工廠工藝人員調整。它對產品質量的控制、服務有極大數據依據。下文主要介紹基于OPC的質量追溯系統在注塑機行業的應用。

2 復雜性和技術難題

2.1 復雜性

追溯系統屬于一直實時的控制系統，它的目的是數據集成化，同時根據現場的質量反饋，直接可以追溯到具體哪個產品的問題缺陷。類似條形碼的追溯系統，它可以包含所有重要的現場過程數據，一般都會包含條碼號，零件號，日期，時間，操作者工號，機床號，流水號。然后追溯系統非常復雜，包含了產品的原料系統、生產工藝、產品質檢等一系列的過程。

2.2 技術難題

可追溯系統建設的關鍵是如何克服數據交換的復雜性。它不僅處理實時數據控制信息控制系統如DCS、PLC和SCA在底層控制網絡等，也包括非實時數據管理信息，反映了管理現狀各種高水平的管理和輔助決策系統。由于設備的多樣性，基本處于不相容的狀況，這是不同的子系統的結構和功能。不一定是相同的通信協議，數據格式有很大的區別，這必然會產生大量的信息孤島。它會導致很難使系統集成在每個子系統的正向和反向追溯系統以及橫向和縱向可追溯系統，并實現它們之間的信息交換的數據。這就對可追溯系統的復雜性帶來了巨大困難。

3 基于OPC的數據交互

3.1 OPC的技術核心與規范

有必要建立應用軟件和設備驅動程序之間的聯系可追溯系統建設。根據傳統方法，如果有n設備和m應用程序，那么他們之間的數據交換鏈接需要n ×m通道，這就是說，它必須開發n×m的驅動。處理器的不開放和相互不兼容的驅動程序的產品，由于場地設備的多樣性，因而，鏈接驅動的方法是不可取的。

OPC的協議規范（OLE）的集成系統硬件和應用軟件之間的接口標準。它提供了一個統一的數據接口，標準的同一標準的設備和應用軟件，它可以促進公開可追溯系統，實現無縫鏈接。如圖1所示，使用客戶機/服務器系統和通過OPC技術，它只需要開發n+m驅動可以實現與OPC接口的程序。OPC系統具有以下技術特點。（1）它可以實現遠程通信。（2）提供了一個標準訪問接口。（3）基于客戶機/服務器結構，和底層通訊。它的應用是它可以獨立設計、編輯和調試，它可以有明顯的用戶特征，如易于維護和升級以及開放性。

3.2 OPC數據交互的接口

注塑行業的OPC接口主要以以太網的接口為主，只要在相應的車間內實現一個局域網，然后根據ICPIP設定相應的地址，就可以實現網絡的互通。如下圖2所示的布局接口圖。

OPC服務器的對象是一種層次結構，它包含所有的服務器對象的信息。層與層之間的關系是，服務器是作為一個整體容器，它提供了創建和操作OPC的功能組對象的OPC客戶端。數據庫是容器的項目，項目的組織和管理機制，它的集合對象的所有信息。從OPC服務器項目代表一個物理性連接到數據源，并不能直接訪問客戶端程序。它是一個特定的過程變量和讀寫數據的最小單位，僅僅通過設置對象訪問，它可以實現對數據的訪問項目。數據結構包含三個變量值，質量和時間變量。

OPC位于之間的可追溯系統的功能控制裝置和控制軟件，其目的是建立應用軟件程序通信之間的接口標準和統一的數據訪問規范信息。接口規范可用于不同的平臺之間的通信應用程序和一臺計算機的內部溝通，和更多的支持網絡分布式應用程序之間的通信統一OPC標準負責數據信息的應用程序之間的有效聯系和現場設備，基于OPC，它能使有效的無縫集成不同級別的數據信息，如業務決策、生產管理、過程監控、現場控制等，更有利于實現可追溯系統。

4 結語

實現可追溯系統的關鍵是軟件應用系統的無縫集成。與硬件軟件升級更新周期變得越來越短，越來越快，工程實踐表明，基于OPC接口的硬件和軟件產品標準和技術規范可以實現它們之間的實時數據交換，即插即用的設備具有互操作性，此網絡的介入，可以有效的實現工廠的實時數據與公司的ERP生產計劃的無縫對接。因此，OPC技術可追溯系統中具有廣闊的應用前景。

參考文獻：

［1］王興天等編.注塑成型技術［M］.化學工業出版社，1989.