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OPC技术与多协议并存监控系统开发

作者:神马 整理:本网站论文网 录入时间:2011-12-13 23:55:00

摘要:本文简要地介绍了OPC技术并将OPC技术应用到监控系统的开发中,给出了基于OPC的多协议并存监控系统的开发方案,从而实现了监控系统中新设备的灵活接入,避免了多驱动程序并存造成的系统不稳定。

关键词监控系统, OPC

1. 引言 

目前变电站监控系统中不同厂家设备的通信协议在国内还没有制定一个统一的标准,各种设备采用不同的通信协议,这就导致了数据的获取方式的不同。而数据的获取方法由特定的制造商决定,监控系统要想与设备通信必须与设备制造商联系,研究设备的通信规则,针对设备开发一套驱动程序。在一个与硬件通信的普通的系统中,开发驱动程序会占用大量的开发时间。对于一个拥有大量设备,多种不同协议的系统要实现数据的通信,就必须为每一种采用不同协议的设备各开发出一个驱动程序,这无疑会给系统开发带来大量复杂的劳动,使监控系统软件开发者不能集中实现系统要求的核心功能,而且多种设备驱动程序并存将使系统极不稳定且系统复杂程度高、开发成功率低、难于维护,成本高。本文在监控系统开发中引入了OPC技术解决了通信协议多样化所带来的问题。无忧论文网www.wypaper.com

2. OPC技术简介

OPC OLEObject Linking and Embedding) for process control对象连接与嵌入技术在过程控制中的应用),是由世界上最主要的工业自动化仪表、 工业控制系统软硬件厂商与微软合作制定的一套标准,这个标准定义了一整套接口,属性和方法,提供给用户用于过程控制和工业自动化应用,通过这个标准实现自动化控制软件和硬件的万能连接。本文引入OPC技术给出了监控系统中多通信协议并存问题的解决方案。

图2.1和图2.2分别给出了未采用OPC技术和采用OPC技术之后的监控系统结构:

(图2.1)传统监控系统的结构

(图2.2)采用OPC技术的监控系统结构

对比两个系统:对于传统的监控系统,对具有不同协议的N个设备M个软件要必须开发出M•N个驱动程序,每增加一个新应用软件需要另外开发N个硬件设备的驱动程序,每增加一个新的硬件设备需要为M个软件开发新的设备驱动程序,而对于采用了OPC技术的监控系统,N个设备M个软件只要开发N个驱动程序,每增加一个新的应用软件不需要另外开发硬件设备的驱动程序,每增加一个新的硬件设备也只要开发一个新设备的驱动程序即可。因此对于硬件商可以只提供一套遵守OPC标准的驱动程序,就可使其设备纳入到其他软件开发商的监控系统中,不必担心由于驱动问题所造成的市场受限;对于软件开发商则可以专注于系统核心功能的实现,而不必花大量的时间重复的开发驱动程序,大大的降低了软件的开发周期;而对于用户则有更大的益处,他们可以灵活的选择硬件组成符合自己需求的理想价格的系统。同时因为用户选择的自由性促进了软件开发商之间、硬件开发商之间的竞争有利于推进科学技术的进步。

3. 引入OPC技术的多协议问题解决方案

虽然OPC技术能为我们带来众多的好处,并且成功的应用在很多工业控制领域。然而目前使用的设备所采用的协议大多没有遵守OPC标准,而且OPC技术的推广是需要软硬件开发商的共同努力,需要一个过渡时间。如何开发一个多协议并存的监控系统并使它具有更高的柔性呢?本文引入了OPC技术提出以下解决方案。

(图3.1)多协议并存解决方案

对比采用OPC技术的监控系统结构(图2.2),我们在系统中增加了一个协议转换器。通过协议转换器将传统的不同协议格式的协议转换成具有统一格式的协议,这样我们就可以通过统一的OPC接口按同样的方式读取设备的数据。图中的 LFP985为发电机变压器组微机保护通讯规约,Modbus为现场总线协议。经过协议转换器生成的新LFP985与新Modbus协议具有统一的格式,功能上相当于(图2.2)虚线框中所对应的服务,由于格式一致,使我们可通过OPC接口统一的访问具有不同协议类型设备的数据。通过转换我们得到了采用OPC技术的监控系统结构,从而拥有了采用OPC技术的多种好处。

4. 结束语

 尽管OPC技术作为一项工业标准在国内得到了逐步推广和应用,不少自动化仪表制造厂商在提供硬件的同时也提供相应OPC服务器,然而任何一项新技术的推广与应用都需要时间,不能为了引用新技术而放弃了当前正在使用的设备。本文引入了OPC技术,给出了多协议并存问题的解决方案并成功的应用于变电站监控系统的开发,避免了多驱动并存造成的系统不稳定,并能方便的将未提供OPC服务的设备纳入到监控系统中,从而提高了系统的可靠性与系统扩展的灵活性。

参考文献: 

1.邢建春等《工业控制软件互操作标准OPC综述》工业控制计算机,2000(1) 

2.杨剑峰 贺春《规约应用存在的问题及解决方法的探讨》RELAY VOL32 NO.19.2004 

3.余秋霞 廖常初《基于OPC的电厂控制信息集成》电力自动化设备 VOL24 NO2.2004 

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