基于C/S架构的OPC数据访问技术的研究及实现

摘要

随着计算机技术和网络技术的迅速发展,在工业自动化领域的软硬件产品种类也越来越丰富,但复杂的大型系统集成也变得更加困难。因此,不管是对于用户、软件开发者还是硬件生产商来说,应用一个统一的数据通信标准显得十分有必要。
　　 OPC(OLE for Process Control)技术是以OLE/COM(Object Linking and Embedding/Component Obiect Model)技术为基础,采用客户/服务器模式,把硬件生产商和应用软件开发者分离出来,大大减少了系统集成过程中的复杂性及重复性工作,为自动化系统中硬件设备与客户端应用程序之间提供了一种标准的数据通信和访问机制。
　　 本文重点研究了以下几个方面:
　　 首先,认真研究OPC技术的核心技术基础,以及利用连接点机制实现COM组件的通信。探讨了OPC的几种规范标准,详细分析了OPC服务器体系结构及其三种数据访问方式,给出了OPC客户端与服务器端数据通信的实现方法。
　　 其次,设计并实现了监控系统平台。用WinCC(Windows Control Center)软件组态上位机,用PLC连接下位机硬件设备,利用第三方辅助软件PC Access,实现上位机监控系统与下位机的OPC通信。对现场设备中数据进行采集,并将采集到的数据传送到WinCC监控系统中。
　　 再次,利用多台计算机搭建局域网,在服务器端和客户端开发多个MATLAB客户端,借用MATLAB工具完成接口程序和先进控制算法的设计。以服务器计算机提供的OPCserver.WinCC为OPC服务器,利用OPC技术实现多个MATLAB客户端与WinCC的数据通信。充分发挥了MATLAB强大的数据处理能力和WinCC的良好人机交互功能,弥补了WinCC中数据处理能力不足的缺点,扩展了WinCC对复杂系统的监控能力。
　　 最后,利用Visual c++开发了OPC客户端,基于OPC技术及通信原理,实现了VC客户端与OPCServer.WinCC服务器之间的数据通信。由于WinCC系统在运行过程中,对计算机的硬件要求较高,故开发二级管理系统可以帮助用户更好的管理系统。
　　 文中通过对OPC技术的理论分析和研究,将其应用于稀土萃取过程控制系统中的通信部分,使得从规范性和通用性等方面能够同时实现多个对象的OPC通信。对于使用WinCC开发的监控系统,在控制功能及管理功能上均得到更好的扩展。