OPC技術在智能建筑中央管理系統（IBMS）中的應用

浙江工業職業技術學院 史春朝

浙江浙大中控信息技術有限公司 王平平

1.引言

基于微軟COM/DCOM(Component Object Model/Distributed Component Object Model，組建對象模型/分布式組建對象模型)技術的OPC(OLE for Process Control，過程控制中的對象鏈接與嵌入)技術是一種新的軟件間數據交換接口標準，這種標準的出現使得現場設備不管以何種形式存在，只要遵循OPC數據訪問規范，客戶都能以統一的方式去訪問，從而實時獲取現場設備的數據，完成對數據的靈活配置。OPC技術應用于智能建筑中央管理系統(IBMS)中，可為實現智能建筑設備監控系統從控制層到管理層之間的集成提供一種更為方便有效的方法。

2.OPC服務器的需求分析

對計算機監控系統來說，用戶需要對現場設備的運行狀態進行實時的監視和控制，以便保證系統的平穩運行。OPC數據存取服務器正是提供訪問這些數據和狀態的功能的軟件。

為了實現智能建筑內子系統集成時的OPC接口，開發空調監控子系統(Modbus/TCP協議)的OPC服務器，具有以下功能：(1)支持OPC DA規范3.0標準接口。(2)支持Modbus/TCP，不再需要任何額外的驅動程序，使OPC服務器的硬件兼容性更強。(3)支持樹形的OPC地址空間瀏覽，方便用戶查找，在界面上以樹形列表的形式，展示OPC服務器對象、組對象、項對象。(4)支持多個客戶端并行訪問服務器端，實現自由線程模式。(5)具有良好的人機交互界面，具備數據點監視的功能，能夠在線對設備進行數據交互。

圖1 空調通風子系統監控畫面

基于Modbus/TCP OPC DA服務器向下實現與Modbus/TCP從設備的通信，向上通過OPC接口為OPC客戶端提供數據存取服務，使得現場設備的狀態可以實時的顯示在監控中心平臺上。

3.OPC服務器的總體設計

根據軟件需求，對構成服務器的OPC對象(服務器對象、組對象、項對象)與接口模塊、服務器地址空間和數據管理模塊、硬件設備通信模塊、用戶界面模塊進行了總體設計。

(1)OPC接口：為OPC客戶端提供訪問Modbus/TCP設備的標準接口。OPC服務器依賴OPC Server對象和OPC Group對象實現OPC客戶端和OPC服務器之間的數據傳輸。(2)管理模塊：設置通道定義模塊、Modbus/TCP從設備映射模塊、數據點映射模塊、模擬變量變換模塊、數據點在線監視模塊。(3)硬件設備通信模塊：對不同的設備(采用不同的通訊協議的數據源)，提供不同的硬件設備驅動程序，與OPC服務器通過統一接口進行交互。(4)用戶界面模塊：通過友好的用戶界面顯示服務器中的靜態或動態信息。

在WindowsXP SP2操作系統下，選用VC++6.0作為開發工具，來實現OPC服務器。

4.OPC服務器應用

圖1是IBMS平臺上空調通風子系統的監控畫面，對整個建筑物內的空調通風系統等設備的各項重要運行參數以及故障報警的數據。該系統通過OPC接口在遠程方便直觀地監視到了空調設備的運行狀態，并能夠在工作站上以電子地圖和實景的形式顯示各區域機電設備的運行狀態和報警信息。

通過OPC服務器，將空調監控通風子系統的數據，正確無誤地傳送到了建筑自動化管理系統(BAS)中，實現了空調監控子系統與BAS系統的縱向集成。對于其他子系統，比如給排水監控子系統、冷水機組監控子系統、供配電與照明監控子系統，也可以采用OPC接口的方式，集成到BAS系統中。同時，BAS與FAS、SAS等系統也可以通過OPC接口，實現更高層次的集成，達到系統間信息共享，聯動控制的效果，為人們營造一個舒適、安全、節能、環保的建筑環境。

5.結論

OPC數據服務器可以實時采集采用Modbus/TCP通訊協議的設備的數據，監控中心的OPC客戶端可以在遠程讀取服務器端得數據，達到實時監視和控制的目的，并且在某醫院的空調監控子系統中得到了應用，本OPC服務器達到了本文的需求，也證實了通過OPC方式實現建筑智能化系統集成是可行的。

[1]范新強.OPC技術及其集成方案設計分析[J].自動化與儀器儀表,2011.

[2]賈林浩.OPC技術在數字監控系統集成中的應用[J].電腦知識與技術,2011.

[3]毛羿.基于OPC的樓宇監控技術的研究[J].智能建筑與城市信息,2010.

[4]蘇妹,王忠民.OPC數據訪問服務器的研究與實現[J].微計算機信息,2006.

[5]成明盛.OPC技術在智能建筑領域的應用研究[J].鐵道工程學報,2008.

[6]吳由平,馬旭東.OPC技術及其在智能樓宇系統集成中的應用[J].自動化技術,2006,3.