基于OPC技術的工業數據通訊應用范文

　　摘 要：針對OPC技術越來越廣泛的應用，本文討論了OPC技術的原理，并通過一個實例，說明OPC技術如何在工業監控系統中實現不同廠家的軟硬件之間的數據通訊。

　　關鍵詞：OPC；監控系統；Citect

　　隨著控制技術、計算機技術和網絡通訊技術的發展，OPC技術越來越廣泛的應用于工業控制中，實現不同控制系統與數據監控軟件之間的數據通信。吐哈油田三塘湖原油管道SCADA系統利用OPC技術，實現上位機監控系統CITECT與現場控制系統AB ControlLogix 5000之間的實時數據通訊。

　　1、 OPC技術

　　OPC（OLE for Process Control），是以微軟公司的OLE/COM技術為基礎，采用客戶機/服務器模式，由硬件生產商按照標準規范提供數據訪問接口，然后以OPC服務器的形式提供給用戶，提高了系統的開放性和互操作性。OPC為工業控制設備與應用軟件之間建立了統一的數據存取規范，并且支持網絡應用，使不同的客戶軟件能夠訪問任意數據源。OPC與硬件和客戶軟件的關系如下：

　　2、 控制系統介紹

　　2．1 AB ControlLogix 5000簡介

　　ControlLogix 系統是羅克韋爾自動化多種型號的控制器產品中功能最強大的一個系列，它將PLC 與SCADA 的功能完美的結合在一起。提供順序控制，過程控制，傳動及運動控制的統一的控制平臺，并結合高速，靈活的通訊和功能強大的輸入輸出。

　　ControlLogix提供的通訊軟件RSLinx是與微軟的Windows操作系統全兼容的數據連接方式，提供RSLinxAdvanceDDE和OPC接口。由于RSLinx充分利用了Windows操作系統所具有的多線程、多任務、多處理器等性能，通過各種通訊接口，RSLinx可同時與多個通信設備并行運行。

　　2．2 SCADA系統軟件（CITECT SCADA）介紹

　　SCADA系統軟件采用施耐德電氣公司的CITECT SCADA軟件，系統采用客戶/服務器體系結構，可隨意靈活、方便的擴展，內置近700種協議，包括ControlNet、DNP3、PROFIBUS、HART、CANBUS、LonWorks、OPC、DDE、Modbus等，支持各種I/O設備，如：PLC、控制器、分析儀、遠程終端等；支持分布式數據庫，任何I/O服務器的數據可被任何計算機訪問，報警、趨勢、報表能集中或分散處理。

　　CITECT SCADA采用開放性網絡結構，網絡通訊采用標準的NetBIOS，支持IPX/SPX、TCP/IP等協議，適用于Etherent、Arcnet、TokenRing網絡。連網方式可采用同軸電纜、光纜、雙絞線、撥號和無線方式。廣域網可使用CiNet或遠程訪問服務器 (RAS)。

　　3、 CITECT與AB PLC的通信實現

　　主要硬件：1756-L61處理器，1756-ENBT以太網通訊模塊，1783-MS10T以太網交換機，計算機。

　　軟件配置：CITECT，RSLogix5000，RSLinx

　　3．1 通信原理

　　首先由PLC讀取現場數據，存儲在控制器的數據區內。PLC按照設定的掃描周期更新數據區內的數據。同時，控制器通過以太網通訊模塊與上位機建立連接；RSLinx作為OPC服務器通過相應的驅動程序獲取控制器內的數據，周期更新，并保存在計算機內存中；CITECT作為OPC客戶端，利用CITECT軟件內置的`OPC驅動程序，從OPC服務器獲取所需數據，保存在數據庫中。

　　3．2 OPC服務器

　　RSLinx是羅克韋爾公司的一款通訊軟件，可與AB的ControlLogix PLC硬件進行無縫連接，提供與微軟的Windows操作系統全兼容的數據連接方式。利用RSLinx可把實時采集的工廠數據在Windows 支持的軟件中進行分析、存儲、顯示等。RSLinx提供最快速的OPC、DDE接口，實現PLC處理器與監控軟件的數據通訊。

　　建立OPC服務器，利用Rslinx軟件的“Who is..”，查看當前所有連接到控制網絡的控制器。定義Topic名稱，與需要讀取數據的控制器連接。OPC客戶端通過Topic與OPC服務器建立連接。

　　Rslinx軟件是作為Windows的一個系統服務程序在后臺自動運行。

　　3．3 OPC客戶端的實現

　　客戶端采用Citect監控軟件。Citect支持OPC規范，并提供強大的組態功能和網絡應用。使用Citect軟件實現監控系統的畫面瀏覽、報警、歷史趨勢等功能。

　　完成OPC服務器和客戶端的配置工作后，就可以進行連接測試，檢驗OPC服務器能否把它從設備獨到的數據正確的傳送給客戶端，同時檢驗客戶端能否對設備操作值進行改寫，實現數據雙向傳輸。

　　在Citect中組態一副畫面，連接在數據庫中定義好的數據，然后與控制器中的數據進行對比，以確定數據連接是否正確。

　　4、 結論

　　OPC技術規范把硬件和軟件分開，提供了統一的標準接口，大大方便了人機接口與控制系統的通訊連接，實現了不同廠商之間的設備互聯和數據共享。通過一個工程實例，對OPC技術在構建數據監控系統中的高效、簡便有了進一步的認識。

　　參考文獻：

　　[1] 何楊歡 OPC技術在DCS數據采集系統中的應用 化工進展2006-25

　　[2] 姜萍 基于OPC技術的DCS監控系統設計 《信息化縱橫》2009年第7期

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