OPC2OPC在遠(yuǎn)程監(jiān)控中的實(shí)現(xiàn)

一、引言

　　網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)是遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)中最為關(guān)鍵的技術(shù)，然而，目前網(wǎng)絡(luò)通信一般簡(jiǎn)單采用Socket技術(shù)，甚至FTP或Email等，這些技術(shù)無論在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量、編程的靈活性還是安全性方面都有很大的欠缺；其次，網(wǎng)絡(luò)通信中多種結(jié)構(gòu)并存的問題。目前的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大多比較復(fù)雜，分布距離遠(yuǎn)，而且還存在著不同局域網(wǎng)，不同平臺(tái)，甚至在同一局域網(wǎng)中的操作平臺(tái)以及編程語(yǔ)言也可能有不同的問題，這就要求集成網(wǎng)絡(luò)中的不同平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)相互之間的通信，而這些問題采用傳統(tǒng)方法是難以解決的。本文介紹的就是采用工業(yè)上標(biāo)準(zhǔn)的OPC數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)的一套標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)工具。用戶無需作任何開發(fā)即可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)OPC接口的遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)移，然后通過支持OPC接口的組態(tài)軟件或其他可視化OPC客戶端軟件即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)處理、趨勢(shì)走向、數(shù)據(jù)查詢和報(bào)表打印等功能。
 

　　二、OPC2OPC工具介紹

　　考慮目前各個(gè)大型廠方和企業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)使用的控制系統(tǒng)大多為西門子廠商和FF現(xiàn)場(chǎng)總線的產(chǎn)品，而這些廠商都提供了與自身硬件系統(tǒng)配套的OPC服務(wù)器，如西門子的OPC服務(wù)器，F(xiàn)F現(xiàn)場(chǎng)總線的OPC服務(wù)器等等。這就提供了用戶第三方數(shù)據(jù)接口，通過這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的OPC數(shù)據(jù)接口，使用該OPC2OPC工具可以把現(xiàn)場(chǎng)的OPC服務(wù)器接口完全不變的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)移，不改變現(xiàn)場(chǎng)定義的變量名稱，也對(duì)現(xiàn)場(chǎng)沒有任何影響。接口轉(zhuǎn)移示意圖如下：

　　如圖實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于OPC技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和組態(tài)軟件技術(shù)相結(jié)合的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，主要用于工業(yè)自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)控領(lǐng)域。其主導(dǎo)思想就是通過符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的OPC技術(shù)和Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)OPC數(shù)據(jù)接口的遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)移。同時(shí)，應(yīng)用工業(yè)上最受青睞的組態(tài)軟件技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控和診斷分析。系統(tǒng)包括符合OPC標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)OPC2OPC服務(wù)器軟件和遠(yuǎn)程客戶端的OPC2OPC客戶端軟件兩大部分。整個(gè)系統(tǒng)可以同支持OPC接口的分布式FF現(xiàn)場(chǎng)總線集成，也可以同德國(guó)西門子的PROFIBUS總線集成，在不影響原現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的條件下實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)和生產(chǎn)過程狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。由圖可知，由于網(wǎng)絡(luò)的特性使得系統(tǒng)可以以C/S（客戶/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)的方式分布式的進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，更好的滿足用戶的需要。

　　三、功能說明

　　1.OPC2OPC服務(wù)器符合OPC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范1.0和2.0.

　　2.網(wǎng)絡(luò)通信符合TCP/IP協(xié)議，能在Internet/Intranet上通信。

　　3.OPC2OPC客戶端符合OPC2.0規(guī)范，提供標(biāo)準(zhǔn)OPC接口。

　　4.軟件具有斷線自動(dòng)重連功能。

　　四、組態(tài)軟件的應(yīng)用

　　組態(tài)軟件，又稱組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件。譯自英文SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制）。它是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件。它們處在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。組態(tài)軟件的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領(lǐng)域。

　　當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)的OPC接口通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)程客戶處時(shí)，客戶即可在遠(yuǎn)程對(duì)設(shè)備狀態(tài)信息或生產(chǎn)狀態(tài)信息進(jìn)行組態(tài)。由于接口的標(biāo)準(zhǔn)性和接口轉(zhuǎn)移的完整性，使得現(xiàn)場(chǎng)的變量名稱沒有任何的改變，用戶可一目了然的進(jìn)行組態(tài)，就仿佛和現(xiàn)場(chǎng)一樣。目前，組態(tài)軟件有很多產(chǎn)品，如國(guó)內(nèi)的組態(tài)王，開物等，只要符合OPC接口規(guī)范的組態(tài)軟件均可進(jìn)行人機(jī)界面監(jiān)控。

　　五、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程刷新率

　　數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程傳輸要耗費(fèi)一定的時(shí)間，特別是當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)量大或網(wǎng)絡(luò)帶寬有限時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大的延時(shí)。為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰拖到y(tǒng)的穩(wěn)定性，該工具目前在200個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的系統(tǒng)中遠(yuǎn)程刷新率可達(dá)1~2秒，1000個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)刷新要8秒的延時(shí)。當(dāng)然，可以根據(jù)用戶的需要和具體的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境作進(jìn)一步的提高，可以刷新的更快些，滿足用戶對(duì)數(shù)據(jù)刷新速度的需要。

　　六、結(jié)論

　　基于OPC技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)OPC接口的遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)移，而且在人機(jī)監(jiān)控界面組態(tài)制作和組態(tài)軟件的選擇上給用戶留下了自主應(yīng)用的空間，便于發(fā)揮用戶自己的應(yīng)用水平，也給系統(tǒng)的組合帶來了很大的靈活性。該OPC2OPC工具以低廉的成本和符合標(biāo)準(zhǔn)OPC接口的方式給遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)提供了一個(gè)新的遠(yuǎn)程監(jiān)控途徑和方案，該OPC2OPC工具使用簡(jiǎn)單，滿足了企業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控的要求。