分析OPC技術在DCS與PLC數據通訊中的應用

葉江

【摘 要】隨著我國工業技術的不斷完善以及科學技術的日益完善，我國的工業生產越來越重視提高工業生產的自動化技術以及控制技術等。OPC技術是我國工業控制中十分常用的技術，其對工業生產的有效開展提供了重要的技術支持。通過OPC技術可以有效實現不同的控制系統同數據監控系統間形成有效的數據通信，進而保證工業生產有效進行。

【關鍵詞】OPC技術；DCS與PLC數據通訊；應用

【中圖分類號】F224-39【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0119-02

引言

隨著我國計算機技術的不斷發展，其為我國工業生產提供了更為有效的管理方式和控制方式。在我國工業生產中，控制技術以及網絡通訊技術等技術有了突飛猛進的發展，其為我國工業生產提供了非常有效的技術支持。OPC技術是我國工業控制中十分常用的技術，其對工業生產的有效開展提供了重要的技術支持。通過OPC技術可以有效實現不同的控制系統同數據監控系統間形成有效的數據通信，進而保證工業生產有效進行。

本文就對OPC技術在DCS與PLC數據通訊中的應用進行分析，并提出一些相應的建議。

一、 OPC技術介紹

OPC（OLE for Process Control），其能夠為Windows的應用程序和現場過程控制應用之間建立起一座非常重要的橋梁。其以微軟公司的OLE技術為基礎，通過提供一套十分完備的OLE/COM接口完的。OPC技術是我國工業控制中非常關鍵的技術，其對工業生產的有效開展提供了重要的技術支持。之所以該技術在工業生產控制中應用廣泛，是因為控制網上的PLC與DCS 往往都是來自于不同的商家的，這些商家們之間的通訊是極為復雜的。也正因為如此，想要在控制網中高效、可靠地獲取那些重要的、需要的實時數據，就需要采用OPC通訊技術。通過利用OPC技術，可以在過程控制方面有效使用對象連接以及嵌入技術，進而為控制系統提供了標準的數據訪問。

一般情況下，在對OPC數據進行存取時，規范規定的基本對象主要有服務器、組以及數據項三類。一個服務器是與一個設備驅動程序想對應的。在利用過程中，OPC會將開發訪問的接口任務放在硬件生產廠家或第三方廠家，然后通過利用OPC服務器來將這些數據提供給用戶們。這樣一來，就可以非常有效地解決了軟件廠商同硬件廠商之間存在的矛盾，使系統資源更為集中，從而大大提高了系統的開放性。與此同時，還能夠有效提升系統的可互操作性，從而實現有效管理。

通過利用OPC技術，可以有效實現控制網與管理網之間的互聯，當兩個網絡形成一個整體時，就可以很好地保證上層應用軟件和控制設備之間的數據通訊，這不但提高了控制質量，也提高了工作效率?？梢哉f，在遵守OPC規范的前提下，可以在任何時間有效獲取工藝生產的過程數據，而這一程序是通過OPC接口來完成的，具體如圖1所示。

二、 系統功能與特點分析

OPC技術在DCS與PLC數據通訊的應用中可以起到非常有效的作用，DCS系統通過有效利用OPC協議，可以將實時數據庫與OPCServer端連接在一起，從而可以更為有效地采集到現場PLC的實時數據，為系統提供更為豐富、有效的數據。

（一）功能分析

1、數據采集與監控功能

當我們將現場的測量點的測量數據以及狀態數據輸入到PLC系統時，這時候操作站就可以有效進行數據共享，這一過程是通過DCS系統來完成的。值得一提的是，在進行數據采集時可以實現在數據周期內進行自動采集，并且這個時間周期能夠被設定。與此同時，其還能夠隨時對PLC的相應數據進行必要的監控。

2、數據處理與存儲功能

對數據的處理是非常普通的功能。除此之外，還能夠將當前存在的一些數據存入之能源網數據庫，并且還能夠對出現異常的數據給予告警信息，在給出告警信息后會將這些信息快速地存入至數據庫內，此時數據庫就會對這些信息進行相應的計量和統計，并可以對當前的生產狀態以及歷時趨勢等內容進行有效的分析。

（二）特點分析

通過利用OPC技術，DCS系統能夠實現更好地聯網。系統在滿足了OPC規范后，可以有效支持相應的工控軟件和工控設備。此過程是通過安裝好外置的程序后便能夠將數據聯入至我們所指定的數據庫服務器之中。不僅如此，通過使用OPC技術，還能夠使數據更為方便地被共享，當PLC工控數據進入至DCS系統后，此時就能夠在DCS系統中進行必要的監視了。

安全可靠是另一個特點，系統通過使用不同的網段來設定好數據的單項上傳，進而能夠很好地保證位機在更為安全的環境下進行。不僅如此，由于系統使用的是發數據采集上傳軟件和數據監控客戶端軟件，這使得系統使用起來更為便利且有一個更好的運行空間，運行非常穩定。值得一提的是，這種方式還能夠同原有的DCS系統完美地融合在一起，這可以非常有效地促進系統軟件的一體化，有利于其研發，適用性非常強。由此可見，OPC技術應用于DCS與PLC數據通訊中是非常利于監控的。

三、 OPC技術在DCS與PLC數據通訊中的應用

OPC技術在DCS與PLC數據通訊中的應用是非常有效的，本文僅以化學水處理控制系統為例，對OPC方案的應用加以說明。

（一）建立以太網

在DCS與化學水處理控制系統聯網之前，各自網絡為獨立的局域網（以太網）。為了實現OPC方案，首先必須建立兩個系統之間的光纖以太網。為了保證各自網絡的相對獨立和安全性，兩個局域網的網段不一樣，因此需設置網關和路由才能在兩個系統之間建立一條以太網通道。

（二）設置OPC服務器和客戶端

確認OPC服務器（SERVER）的上位機安裝的是帶有OPC服務的IFIX，且運行IFIX時，必須啟動IFIX的OPC服務（一個名為OPC2OiFTX.EXE的可執行文件）。

OPC基于Microsoft Windows的對象鏈接和嵌套（Active X）、部件對象模型（COM）和分布式部件對象模型（DCOM）技術，因此需要修改OPC SERVER的IFIX操作員站以及作為OPC客戶端（CLIENT）的DCS操作員站的DCOM配置，才能建立OPC SERVER和OPC CLIENT之間的正確連接。這是建立SERVER/CLIENT結構的關鍵一步。

1、 OPC CLIENT的DCOM設置。作為OPC CLIENT的Ovation DCS操作員站所使用的計算機操作系統為Windows xp，具體設置可以參閱DCS的相關手冊，該部分工作由DCS廠家完成，在此不進行詳述。

2、在OPC CLIENT上訪問OPC SERVER 正確配置了OPC SERVER和CLIENT的DCOM后，就在DCS和BOP PLC系統之間構建了一條基于OPC的網絡通道，從而將BOP的過程數據庫納入DCS過程數據庫中，實現在DCS操作員站上對BOP的監控。

總結：OPC技術可以對現場PLC系統進行有效的數據采集，能夠實時地獲取相關的重要數據，也可以有效地保證DCS系統安全、有效的運行，從而為工業生產提供必要的技術支持，保證DCS與PLC數據通訊有效開展下去。

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