OPC技術在監測控制系統中的應用

1 OPC技術的產生
OPC(OLE for Process Control)技術是對象鏈接和嵌入式技術在過程控制方面的應用，包含一系列工業自動化接口規范。該技術是為解決應用軟件與各種設備驅動程序之間的通訊而提出的，它把硬件廠商和應用軟件開發者分離開來，大大提高了雙方的工作效率。
隨著工業生產的不斷發展，由于生產規模的擴大和過程復雜程度的提高，工業控制軟件設計面臨巨大挑戰，即要集成數量和種類不斷增多的現場信息。在傳統的控制系統中，智能設備之間及智能設備與控制系統軟件之間的信息共享是通過驅動程序實現的，不同廠家的設備使用不同的驅動程序，迫使工業控制軟件中包含越來越多的底層通信模塊；另外，由于相對特定應用的驅動程序一般不支持硬件的變化，使得工業控制軟硬件的升級和維護極其不便。還有在同一時刻，兩個客戶不能對同一個設備進行數據讀寫，因為它們擁有不同的、相互獨立的驅動程序，同時對同一個設備進行操作，可能會引起存取沖突，甚至導致系統崩潰。OPC技術的出現很好地解決了這些問題。OPC以OLE／COM／DCOM技術為基礎，采用客戶／服務器模式，為工業自動化軟件面向對象的開發提供了統一的標準，標準定義了應用Microsoft操作系統在基于PC的客戶機之間交換自動化實時數據的方法。采用這項標準后，硬件開發商將取代軟件開發商為自己的硬件產品開發統一的 OPC接口程序，而軟件開發者可免除開發驅動程序的工作，把更多的精力投入到其核心產品的開發上。這樣不但可避免開發的重復性，也提高了系統的開放性和互操作性。

2 OPC技術的應用
OPC是連接數據源(OPC服務器)和數據的使用者(OPC應用程序)之間的軟件接口標準。數據源可以是PLC、DCS，條形碼讀取器等控制設備。隨著控制系統構成的不同，作為數據源的OPC服務器既可以是和OPC應用程序在同一臺計算機上運行的本地OPC服務器，也可以是在另外的計算機上運行的遠程OPC服務器。OPC接口既可以適用于通過網絡把最下層的控制設備的原始數據提供給作為數據的使用者(OPC應用程序)HMI (硬件監督接口)／SCADA(監督控制與數據采集)，批處理等自動化程序，甚至更上層的歷史數據庫等應用程序，也可用于應用程序和物理設備的直接連接。所以OPC接口是適用于很多系統的具有高厚度柔軟性的接口標準。OPC技術的創新之處是用戶能夠把任何一個可視化或控制系統與所選擇的任一硬件(即PC插板)通過OPC組合在一起，如圖1所示。

從圖中可以看出，OPC標準的軟件總線使多種現場線系統得以集成，如PROFIBUS網絡、CANopen(開放式控制局域)網絡、Device Net(設備網絡)等，也可深入反映出OPC和現場總線的標準化關系：OPC提供現場總線以外的重要的附加性能，現場總線領域標準化的主要目標是快速，可靠的數據傳輸。而OPC使標準通信可以達到這樣的程度，即任何OPC服務器和應用軟件能聯網運行而不會產生任何問題。