OPC技术规范的研究及其与HMI接口技术

摘要

OPC(OLEforProcessControl)是对象链接和嵌入技术在过程控制方面的应用，包含了一系列工业自动化接口规范。它是为了解决应用软件与各种设备驱动程序之间的通讯而提出的，它把硬件厂商和应用软件开发者分离开来，大大提高了双方的工作效率。OPC减少了系统集成过程中的重复工作，代表了今后过程系统通信标准的发展方向。 OPC服务器利用微软的组件对象模型COM技术与OPC客户程序进行通讯，并在COM、DCOM技术的基础上开发一系列对象、接口、方法标准集。了解COM的原理和开发方法是从事OPC研究的必要前提。本文通过对COM的概括性介绍，着重阐述了COM的实现原理及OPC与COM的关系，为下一步进行OPC应用开发打下良好的基础。 深入研究了三洋电气有限公司的BMS(楼宇管理系统)通信标准，采用VisualC++编程语言和串口编程技术以及沈阳自动化研究所开发的SmartOPC工具，设计开发了基于BMS通信标准的OPC服务器，并对HMI接口技术做了一定的研究，使用HMI软件对开发的OPC服务器进行测试，实现了将BMS现场设备与现有HMI软件的连接，验证了OPC服务器工作的正确性。 通过实验测试表明，该OPC服务器能使监控软件(SCADA，HMI)以统一方式访问基于BMS通信标准的设备，实现了监控软件与设备的无缝集成，使得该楼宇管理系统能更简单方便的集成到整个楼宇自动化控制系统中，避免了为不同硬件设备开发通讯驱动程序的重复劳动，因此该OPC服务器具有广泛的推广应用前景。

目录

文摘

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引 言

1绪论

1.1 OPC概述

1.1.1 OPC技术的产生及其背景

1.1.2传统设备驱动程序开发的弊端

1.1 3 OPC的概念

1.1.4 OPC的技术核心

1.1.5 OPC技术的优点

1.2 OPC的应用现状及前景

1.3本文的主要工作

2 OPC技术规范

2.1 OPC数据访问规范

2.1.1 OPC DA的体系结构

2.1.2 OPC DA的功能

2.1 3 OPC DA的应用

2.2 OPC报警和事件规范

2.3 OPC历史数据存取规范

2.4 OPC批量过程规范

2.5 OPC安全性规范

2.6 OPC规范的发展

2.6.1 OPC过程数据的XML规范

2.6.2 OPC数据交换规范

2.6.3 OPC与便携式控制设备

3 COM技术与OPC服务器开发原理

3.1 COM的结构和特点

3.1.1对象与接口

3.1.2客户/服务器模型

3.1 3 COM库

3.1.4 COM特性

3.2 COM的实现

3.2.1 COM组件的创建

3.2.2 COM组件的开发工具——MFC与ATL

3.3 OPC服务器的开发原理

3.3.1 OPC服务器概述

3.3.2 OPC对象的接口定义

3.3.3 OPC服务器的基本结构

4 OPC技术应用

4.1 OPC服务器开发工具

4.2基于BMS通信标准的OPC数据服务器的实现

4.2.1生成服务器工程

4.2.2 BMS通信标准

4.2.3基于BMS串口数据采集功能的实现

4.2.4数据处理

4.2.5 OPC服务器通用接口的实现

5人机界面(HMI)中的OPC技术

5.1人机界面简介

5.1.1人机界面的组成及工作原理

5.1.2人机界面的基本功能

5.1.3人机界面的使用方法

5.2利用人机界面产品的OPC接口测试OPC服务器

5.2.1 WinCC监控软件的特点

5.2.2 WinCC中的OPC技术

5.2.3基于WinCC的OPC服务器的测试

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢