基于OPC技術的工業監控網絡技術探究

摘 要：如今計算機技術的飛速發展為我們帶來了很多益處，特別是在目前的工業運作方面起到了至關重要的作用。由于現在的工業企業的規模都在不斷的向外擴張在中，我們對工業方面的計算機控制技術的需求也越來越大，所以，OPC技術就誕生了。這個由微軟等公司所開發出來的OPC技術，為我們帶來了一個新的高速通信標準；因此，本文就基于OPC技術來談談它在我們的工業監控方面的優勢及設計結構。

關鍵詞：OPC技術；工業監控；網絡

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 18-0000-01

隨著計算機網絡技術的發展所迎來的信息時代，很多企業已經把公司的信息化納為自己企業長遠發展的首要條件之一。但是因為多數企業都存在著多種網絡系統，所以導致這些網絡配置具有差異網絡系統成為了公司管理機制網絡一體化模式的絆腳石，因此OPC技術的出現正好成為了公司解決個難題的最佳方案。OPC英文全稱為：OLE FOR PROCESS CONTROL，中文翻譯為：應用于過程控制的OLE。OPC技術為基于Windows和現場控制的應用之間搭建了通道，它是過程控制的一個新準則，幫助我們解決了多種軟件和硬件間的沖突問題，并提升了系統的集成性及開放性等。更重要的是OPC技術不但能活躍于工控軟件系統的各個方面，還能成為各個軟件及模塊間數據通信的接口，這就是它為我們帶來的真正優勢；因此，很多企業已經開始投入對它的研究和使用。、

一、OPC標準技術的組成

OPC技術主要給企業工業監控網絡方面給出了一個可以存取現場設備數據的辦法，當前，OPC基金會早已發出了多種的OPC的規范，比如：OPC DATA EXCHANGE數據交換規范、OPC ALAMS AND EVENTS報警及事件規范、OPC DATA ACCESS數據存取規范及OPC SECURITY安全規范等。由于OPC各種規范的引進，讓我們軟硬件的配置都擁有了開放化、標準化及組件化等特性，也為我們的監控軟件提供了一個高效的通信機制平臺。

二、OPC接口及對象

OPC的規范敘述了OPC服務器需要完成的COM接口和COM對象，它分為定制接口和自動化接口這兩個規范，從而使開發的工作人員能夠更好的設計及完成OPC服務器程序及它的客戶程序；而這兩種不同的接口規范也分別服務于不同的編程語言。自動化接口它主要給出了一個具有自動配置及能存取數據的接口，來為VB編程程序等任意可以運用OLE自動化服務器接口的程序所使用。定制接口則敘述了OPC的對象及組件，是為C語言等其他高等的編程語言所提供的接口，所以它適合被使用于對運作性能要求較高的客戶應用程序。其實，OPC技術開發的主要目的就是讓標準接口能夠完成網絡中任何支持這個標準的節點進行數據的獲取。

三、基于OPC技術的工業監控系統的結構設計

（1）設計思路。我們可以依據OPC結構的特點，來設計一個基于OPC技術的分布式工業監控系統。這個監控系統能把整個系統安裝到一臺計算機上，這樣不但能進行集中式管理，而且能分配給其他計算機，從而利用分布式管理達到提高項目容量及系統性能的目的。OPC技術為企業工廠的自動化運作實現了真正的即插即用技術，從而讓企業工廠里的系統及設備等都可以進行自由的連接、通信。這個設計方案把系統及設備，甚至從工廠的車間到管理信息系統，都進行了無縫隙的連結，完全實現了企業開放便捷式的管理。（2）基于OPC技術的工業監控系統的組成模塊。OPC數據服務器：它把每個硬件設備的驅動程序及通訊程序合成一個單獨的OPC數據服務器，來實現和硬件設備通訊的目的。一個獨立的OPC數據服務器可以代替很多專用的驅動器，還可以和其他設備進行通訊，值得一提的是，被封裝為OPC服務器的硬件驅動程序也得到了一定的技術保護。

監控站：監控軟件支持OPC組態軟件的使用，然后達到減少系統集成花費及軟件開發時間等目的。監控軟件和硬件彼此獨立，它們都能在依照OPC數據接口協議的情況下進行單獨的升級，并可以讓分布式監控系統里的監控程序及數據采集程序模塊化，最后提升它的開放性能。

報警服務器：它主要是用來收集監控站及OPC服務器上出現的報警信息，然后通過身份的確認后，形成了報警信息，并對其進行相應的統計。

歷史數據服務器：它主要是統計系統中的歷史數據，然后把這些信息發送到歷史數據服務器的站點，最后進行保存，并提供給我們對歷史數據進行查詢的功能。

XML DA服務器：它主要是用來發布、統計并發送ACTIVEX畫面所需要的數據，還要為使用者提供相應的WEB服務。

WEB瀏覽器：它主要是客戶端使用的普通瀏覽器，我們可以通過下載ACTIVEX，來監測目前運行設備的工作狀況。

上面這些多樣的服務器則形成了我們的互聯網數據中心，任意一個OPC客戶都能連接到由供應商給出的OPC服務器上，而任意一個OPC服務器都能為多個OPC客戶進行服務；只要我們的監控軟件能依據OPC規范，那么它就能訪問當前全部的OPC服務器所實現的硬件驅動程序。這個設計中所有的節點功能都能進行互換，還能把全部的功能放在一臺計算機上去實現，這就是它的優勢。

四、基于OPC技術的監控系統軟件整體設計的實現

我們可以把軟件分為多個功能組件，例如報警組件、數據庫管理組件等等；然后把相對應的組件分門別類的進行編寫、調試運行等，最終，就形成了集多個功能于一體的自動化工業軟件。我們通過現場總線的協議來對設備的實時數據進行收集，并使用OPC接口傳送數據，最終達到全方面了解現場目前運作狀況的目的。

五、結束語

綜上所訴，我們可以了解到OPC技術在我們目前企業工業監測中起到的重要作用，它為企業提出了一個新的、具有開放性的高效通信標準，讓我們找到了一種存取實時數據的方式。本文就基于OPC技術簡要構思和設計了一個基于OPC技術的監控系統軟件，講述了OPC的標準和它的設計結構，探討了擁有分布式及模塊化特性的工業監控軟件的設計方法，突出了這個監控軟件多樣的功能性及可靠性。目前很多企業已經把OPC技術的使用投入到工業的自動化監控系統中。我相信在未來，基于OPC技術的工業監控技術將會越來越成熟，它將被應用在越來越多的企業管理中。

參考文獻：

[1]陳永洪.一種基于IP架構的新工業監控系統[J].電氣時代，2011（02）.

[作者簡介]姚景榮（1961-），男，遼寧撫順人，電氣工程師，研究方向：工業電氣自動化。