OPC2OPC在遠程監(jiān)控中的實現
一、引言
網絡通信技術是遠程監(jiān)控技術中最為關鍵的技術,然而,目前網絡通信一般簡單采用Socket技術,甚至FTP或Email等,這些技術無論在傳輸的數據量、編程的靈活性還是安全性方面都有很大的欠缺;其次,網絡通信中多種結構并存的問題。目前的遠程監(jiān)控系統(tǒng)結構大多比較復雜,分布距離遠,而且還存在著不同局域網,不同平臺,甚至在同一局域網中的操作平臺以及編程語言也可能有不同的問題,這就要求集成網絡中的不同平臺,實現相互之間的通信,而這些問題采用傳統(tǒng)方法是難以解決的。本文介紹的就是采用工業(yè)上標準的OPC數據接口,實現的一套標準的遠程監(jiān)測工具。用戶無需作任何開發(fā)即可實現標準OPC接口的遠程轉移,然后通過支持OPC接口的組態(tài)軟件或其他可視化OPC客戶端軟件即可實現遠程在線監(jiān)測。同時,實現對數據的存儲處理、趨勢走向、數據查詢和報表打印等功能。
二、OPC2OPC工具介紹
考慮目前各個大型廠方和企業(yè)的現場使用的控制系統(tǒng)大多為西門子廠商和FF現場總線的產品,而這些廠商都提供了與自身硬件系統(tǒng)配套的OPC服務器,如西門子的OPC服務器,FF現場總線的OPC服務器等等。這就提供了用戶第三方數據接口,通過這個標準的OPC數據接口,使用該OPC2OPC工具可以把現場的OPC服務器接口完全不變的實現遠程轉移,不改變現場定義的變量名稱,也對現場沒有任何影響。接口轉移示意圖如下:
如圖實現了一個基于OPC技術、網絡技術和組態(tài)軟件技術相結合的遠程監(jiān)控系統(tǒng),主要用于工業(yè)自動化遠程監(jiān)控領域。其主導思想就是通過符合工業(yè)標準的OPC技術和Internet網絡技術實現OPC數據接口的遠程轉移。同時,應用工業(yè)上最受青睞的組態(tài)軟件技術,實現遠程對生產現場的監(jiān)控和診斷分析。系統(tǒng)包括符合OPC標準的現場OPC2OPC服務器軟件和遠程客戶端的OPC2OPC客戶端軟件兩大部分。整個系統(tǒng)可以同支持OPC接口的分布式FF現場總線集成,也可以同德國西門子的PROFIBUS總線集成,在不影響原現場監(jiān)控的條件下實現現場設備狀態(tài)和生產過程狀態(tài)的遠程監(jiān)控。由圖可知,由于網絡的特性使得系統(tǒng)可以以C/S(客戶/服務器)結構的方式分布式的進行遠程監(jiān)控,更好的滿足用戶的需要。
三、功能說明
1.OPC2OPC服務器符合OPC標準規(guī)范1.0和2.0.
2.網絡通信符合TCP/IP協(xié)議,能在Internet/Intranet上通信。
3.OPC2OPC客戶端符合OPC2.0規(guī)范,提供標準OPC接口。
4.軟件具有斷線自動重連功能。
四、組態(tài)軟件的應用
組態(tài)軟件,又稱組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件。譯自英文SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition(數據采集與監(jiān)視控制)。它是指一些數據采集與過程控制的專用軟件。它們處在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境,使用靈活的組態(tài)方式,為用戶提供快速構建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。組態(tài)軟件的應用領域很廣,可以應用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領域的數據采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領域。
當現場的OPC接口通過計算機網絡遠程轉移到遠程客戶處時,客戶即可在遠程對設備狀態(tài)信息或生產狀態(tài)信息進行組態(tài)。由于接口的標準性和接口轉移的完整性,使得現場的變量名稱沒有任何的改變,用戶可一目了然的進行組態(tài),就仿佛和現場一樣。目前,組態(tài)軟件有很多產品,如國內的組態(tài)王,開物等,只要符合OPC接口規(guī)范的組態(tài)軟件均可進行人機界面監(jiān)控。
五、數據遠程刷新率
數據采集和遠程傳輸要耗費一定的時間,特別是當現場數據量大或網絡帶寬有限時會出現較大的延時。為了保證數據傳輸的需要和系統(tǒng)的穩(wěn)定性,該工具目前在200個監(jiān)測點的系統(tǒng)中遠程刷新率可達1~2秒,1000個監(jiān)測點時刷新要8秒的延時。當然,可以根據用戶的需要和具體的網絡環(huán)境作進一步的提高,可以刷新的更快些,滿足用戶對數據刷新速度的需要。
六、結論
基于OPC技術和網絡技術實現了標準OPC接口的遠程轉移,而且在人機監(jiān)控界面組態(tài)制作和組態(tài)軟件的選擇上給用戶留下了自主應用的空間,便于發(fā)揮用戶自己的應用水平,也給系統(tǒng)的組合帶來了很大的靈活性。該OPC2OPC工具以低廉的成本和符合標準OPC接口的方式給遠程監(jiān)控系統(tǒng)提供了一個新的遠程監(jiān)控途徑和方案,該OPC2OPC工具使用簡單,滿足了企業(yè)遠程監(jiān)控的要求。