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基于OPC技术的系统集成设计与实现

2009/6/18/10:57 来源:c114

    随着计算机技术和信息技术的不断发展,环境监控与安全防范系统在智能建筑中的应用越来越广泛。随着系统规模的不断扩大,应用于工业控制领域的软件与硬件设备的种类也越来越丰富,不同设备的通信协议也不尽相同,系统集成难度越来越大。因此,如何有效处理系统的互联和互操作问题成为迫切需要解决的问题。由于OPC技术采用即插即用的软件方式,统一了数据访问接口,简化了系统集成环境,并且易于实现功能扩展,使控制系统进一步开放,从而使得每一个子系统都能够自由的通信,实现了信息共享,所以OPC技术的应用越来越广泛,已成为建筑智能化系统集成的一种新途径。这里以智能建筑领域某环境监控与安全防范系统为例,探讨OPc技术的应用。

    l系统构建

    在某些智能楼宇中,对环境温湿度、火灾报警与人员出入管理有较高要求,因此一套设计合理、价格适宜的环境监控与安全防范系统就显得尤为重要。这里所设计研究的系统主要包括温湿度监控、火灾报警和门禁控制3个子系统。由于现场设备种类和数量繁多并且在楼宇建筑内分布广泛,所以采用基于OPC技术的系统集成方案,从而成功的解决系统集成及各子系统之间的互联性和互操作性问题。系统集成原理如图1所示。

    各子系统OPC服务器封装了子系统的访问细节,并向上提供标准的OPC接口,集成平台各应用软件作为客户端通过OPC标准接口模块与子系统进行通信和控制,并对收集到的各个子系统信息进行整理、统计和分析,实现信息共享,协调各个子系统之间的工作,从而达到控制与管理的目的,实现了系统集成。

    2OPC技术简介

    OPC(OLEforProcessControl)即是把OLE应用于工业过程控制领域。工业控制领域要用到大量的现场设备,在OPC:出现以前,软件开发商需要开发大量的驱动程序连接这些设备。由于不同设备或者同一设备不同单元的驱动程序有可能不同,软件开发商很难同时对这些设备进行访问以优化操作,且一旦硬件系统改动或升级,应用程序就可能需要重写;同时不同客户有着不同的应用需求,不同硬件设备也存在不同的数据传输协议,传统集成方法已越来越不适应发展需要。

    OPC技术的出现有效地解决了这一问题。OPC建立在OLE规范之上,它为工业控制领域提供了一种标准的数据访问机制。它将底层硬件驱动程序和上层应用程序的开发有效地分隔开,使用统一的数据接口实现了不同设备协议间的数据互访,不仅易于系统维护和升级,而且缩短了开发时间。

    OPC规范的内容涵盖了数据存取、事件报警、安全性等诸多方面,主要包括:数据存取规范、报警事件规范、历史数据存储规范、批量过程规范和安全性规范等。OPC开发包括OPC服务器和OPC客户端两个部分。

    其实质是在硬件供应商和软件开发商之间建立了一套完整的标准,只要遵循这套标准,数据交互对双方来说就是透明的,OPC客户端就可以方便地读取OPC服务器中的数据,无需重复开发单独的驱动程序,应用程序之间可以很容易地实现信息的共享与交互,从而大大降低集成成本。典型的OPC体系如图2所示。

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