基于OPC通讯的远程控制

1、基于OPC通讯的远程控制于航1， 1（中国科学院沈阳自动化研究所 辽宁 沈阳 110016）E-mail ：fxl摘要：本文介绍了OPC技术产生的背景及其规范，提出一种基于OPC（OLE for Process Control）技术完成远程DCS监控石灰石制备工段的控制方案。文中搭建了以太网和Profibus-DP总线两层的工业平台，给出了基于OPC和Profibus-DP总线的远程监控系统框图和控制原理。主要采用Rockwell RSView32组态软件通过Profibus-DP总线实现现场设备数据采集，通过以太网以Rockwell RSView32 OPC服务器/客户端的形式实现HONEY

2、WELL PKS HMIWeb对远程数据控制。实验结果，验证了提出的远程控制方法有效，具有较好的控制效果。关键词：OPC；Profibus-DP；DCOM； RSView32软件；HONEYWELL PKS 8 / 81、 OPC概述1.1 OPC技术OPC是以对象链接与嵌入/组件对象模型（OLE/COM）和分布式组件对象模型（DCOM）机制作为应用程序的通讯标准。OLE是一种对象链接与嵌入技术，即使是在不同类型信息之间也提供了高度的兼容性；COM是指组件对象模型，它为对象之间的通讯提供了统一标准接口；DCOM是指组件对象模型，它为网络间的进程通讯的一种接口。其核心是COM技术；OPC采用客户

3、/服务器（Client/Server）模式。定义了一组COM对象及其接口规范。通过COM接口，OPC客户程序可以和一个或多个供应商的OPC服务器连接。同时一个服务器也可以和多个客户程序连接，形成多对多的关系。由于OPC技术基于DCOM，所以客户程序和服务器可以分布在不同的主机上，形成网络化的监控系统。图1图21.2 COM/DCOMCOM/DCOM是面向对象和分布式两大技术相结合，而具体形式具有一定服务的软件组件的开发标准和规范。COM组件是以Win32动态链接库（DLL）或可执行文件（EXE）的形式发布的可执行代码组成。它是封装的、可动态链接的，但它并不是一种计算机语言，而是说明如何来编写组

4、件。通常，一个组件支持一个或多个接口，每个接口包含若干种方法，每种方法实现某个特定任务的函数或过程。的整体结构是：运行库向客户和组件提供了面向对象的服务，并且使用和安全机制产生符合线路协议标准的网络包。技术的出现为简单实现控制设备和控制管理系统之间的数据交换提供了技术基础。这种工业标准的提供，乃是的目的所在。是作为工业标准定义的特殊的接口。2、 监控系统结构及硬件设计系统应用于某大型冶炼企业的石灰石制备（E405），其中包括预热器、回转窑、冷却器等设备分散布置在整个石灰石车间内，各设备自带PLC控制相关仪表，石灰石车间与调度监控中心有很长的距离，且它们之间环境情况复杂。现场控制室监控计算机、可

5、编程控制器(PLC)等自动控制系统与上级DCS系统可以通过现场总线和工业以太网（Enthernet Network） 实现通讯。系统单体设备可编程序控制器(PLC)与现场检测仪表和执行机构采用Profibus-DP通讯进行数据交换。设计的车间监控系统网络图，如图3所示。总系统可分为：管理级和现场级。管理级则是由工业以太网搭建而成的，主要包括：交换机、RSView32 OPC服务器/客户端、HONEYWELL服务器/客户端，通过OPC通讯进行中央调度室对现场的监控。现场级包括多个独立的现场检测仪表和执行机构通过Profibus-DP主从站机构的监控系统。系统由一个RSLOGIX 5000为DP主

6、站，多个而RSLOGIX 500及AB变频器作为从站，现场检测仪表通过DeviceNet连接到PLC-5和执行机构做从站，主站与从站之间的数据交换是由操作系统周期性自动完成。图3 监控系统结构图2.1 硬件配置3、 具体实现3.1 Profibus-DP网络组态3.2 RSView32 OPC服务器（1） 首先配置OPC服务器/客户机在同一网域中，分配独立的IP地址和用户名。（2） 为满足远程计算机OPC访问,完成DCOM配置。在运行栏中输入“dcomcnfg”，进入“组件服务”“计算机”“我的电脑”“DCOM配置”，找到“RSVIEW32 OPC Tag Server”在属性选型中选择安全栏

7、。在启动和激活权限中添加“administrator”，并选中允许全部权限。如图4。图4 RSVIEW32 OPC Tag Server DCOM配置（3） RSVIEW32服务器配置：在进入“系统”“启动”“启动栏”中选中OPC/DDE服务器。当运行项目时，RSVIEW32服务器就启动了。3.3 Honeywell PKS OPC 服务器Experion PKS(Process Knowledge System)系统是Honeywell公司最近推出的新一代控制系统,它继承了传统DCS的优点,同时又融合新的技术突破,是一套比TPS系统更趋完善的控制系统。PKS是世界上第四代DCS控制系统的代表

8、，其核心是基于开放且功能强大的Microsoft 公司的Windows 2003服务器/客户系统。 它由高性能的控制器、先进的工程组态工具、流程图绘制软件、开放的控制网络等，构成了先进的体系机构。控制器组态工具（Control Builder）：Experion PKS系统的控制策略用Control Builder生成，它是一个开发软件包，支持C300控制器控制策略的过程实时数据采集、操作、趋势、报告、打印、事故报警等功能，它基于Windows 2003 SERVER设计，系统的所有组件集成为一体。其中组态第三方通讯系统数据点（如OPC通讯数据）由PKS自带Quick Builder 系统资源

9、组态软件实现。流程图绘制软件（HMIWeb Display Builder）：PKS的人机界面采用HMIWeb技术。HMIWeb使用HTML作为用户显示画面格式，可通过操作员站（Station）环境或IE浏览器来显示和操控过程显示画面。系统还提供了大量的标准显示画面、菜单导航、报警汇总、事件汇总、趋势、操作组、点细目、系统状态、回路调节、诊断和维护、汇总等。第三方控制器OPC通讯点的组态如下：（1） 在Quick Builder中建立Channels,设置type为“OPC Channel”。在main中必配项：Name：OPC Channnel 名字，最大不超过10个字符。HOST Name

10、（preferred）: 填写首选远程计算机名或IP地址。HOST Name（alternate）: 填写预备远程计算机名或IP地址。（可选）Prog ID：填写已经连接的OPC服务器的Prog ID值。例：RSVIEW32 OPC通讯的ProgID为RSI.RSView32OPCTagServer RSLink 远程 OPC 通讯的ProgID为RSLinx Remote OPC Server（2） 再建立Controllers，设置type为“OPC Controller”。在main中channel name栏中选择对应的OPC Channel。（3） 最后建立Points，在Quick

11、 Builder中有point存在Analog Point、Container Point、OPC Advanced Point、Status Point四种建点类型，其中常用的模拟量/数字量分别由Analog Point/Status Point建立。 Point ID：填写在DCS操作站中该通讯点调用显示的位号。Parent Asset：填写自定义OPC 操作站的Asset名称。PV Source Address：填写已经连接的OPC服务器选用变量的Point Id值。以上的通讯参数设置必须和第三方系统即RSVIEW32服务器中OPC设置一致，而且通讯数据类型及相应的地址必须正确。3.3 流程图画面组态用HMIWeb Display Builder程序绘制工艺流程图，然后在Station中进行历史数据采集、操作组、趋势组、报告以及安全性等的设置。 PKS系统提供了大量的标准显示画面，除了需要绘制工艺流程图，像报警、历史数据等其他功能显示界面，不要再进行图形绘制，系统是标准化的，选中实体只填入参数即可。4、 运行效果5、 结束语本文介绍了OPC技术实现原理，并基于OPC技术实现了组态软件之间的远程数据访问。经过实际生产验证，系统运行情况良好