基于OPC技术的DCS监控系统设计

　　在工业控制领域，随着生产规模的扩大和系统复杂程度的提高，需要把种类丰富、数量众多的软件与硬件设备集成于系统之中。过去，为了实现不同生产装置的集散控制系统DCS(Distributed Control System,)和数据采集接口之间的数据通信，需要花费很多时间开发专用的通信接口程序，而OPC标准的出现解决了这一难题。

　　基于OPC技术规范，设计构建了具有开放接口功能的DCS监控系统。利用OPC服务器快速开发工具KOSRDK在Visual C++ 6.0中设计了OPC服务器程序，实现了DCS监控级设备对现场数据的实时采集。采用工控组态软件组态王开发了OPC客户端应用程序，完成DCS操作员站的监控画面设计。

　　1 OPC规范

　　OPC(OLE(Object Linking and Embedding)for Process Control)，是以OLE/COM/DCOM 机制作为应用程序级的通信标准，采用Client/Server模式，把开发访问接口的任务放在硬件生产厂家或第三方厂家，以OPC服务器的形式提供给用户，解决了软、硬件厂商的矛盾，提高了系统的开放性和可互操作性[1]。OPC为工业控制设备与应用软件之间建立了统一的数据存取规范，这个接口规范不但能够应用于独立计算机，而且可以支持网络上不同应用程序之间的通信，以及不同平台上应用程序之间的通信[2]，具有语言无关性、代码重用性、易于集成性等优点。OPC规范了接口函数，不管现场设备以何种形式存在，客户都可以统一的方式访问，从而保证软件对客户的透明性，使得用户完全从低层的开发中脱离出来[3]。

　　OPC基金会已经推出了OPC数据访问、报警与事件、历史数据访问、批量过程、数据交换、安全规范和XML-DA规范[4]，本文主要应用OPC数据访问规范进行DCS监控系统的设计。

　　OPC数据访问规范主要解决服务器和客户端之间实时数据存取问题。在传统监控系统的基础上，应用OPC技术规范数据存取机制，可以实现数据共享，提升监控系统的开放性和设备兼容性。当各应用软件都采用OPC的接口规范时，它们便可通过OPC接口方便地实现连接，从而增强软件间的数据交换效率。

　　2 DCS监控系统的设计

　　2.1 DCS的总体构成

　　面向中小型用户的需求进行集成开发的集散控制系统主要由现场控制级和监控级构成。

　　现场控制级硬件装置采用台湾研华公司MIC-2000系列的机箱、核心控制器和I/O 板卡。控制机箱为MIC-2000/11，自带电源，共有11个插槽，ISA总线为机箱内部印刷电路板，把控制器和 I/O 板卡连接在一起。核心控制器采用一体化集成网络功能的MIC-2352模块板，提供了一个小尺寸、全功能、低费用、在有限空间内支持网络和显示器的全方位的板上解决方案。本系统中，将嵌入式实时操作系统 Windows CE.NET和基于Embedded VC开发的应用程序固化在一张256MB电子盘上。I/O 板卡主要有模拟量输入模块(AI)MIC-2718、模拟量输出模块(AO)MIC-2728、数字量输入模块(DI)MIC-2732、数字量输出模块(DO)MIC-2752和符合RS-485总线协议的远程采集ADAM4000系列模块[5]。