一類基于OPC的工業(yè)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)過程的底層自動(dòng)化監(jiān)視和控制系統(tǒng)逐漸得到了完善，形成了基于集散控制系統(tǒng)(DCS)、可編程控制器(PLC)、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)等的各種工業(yè)控制系統(tǒng)，但是上述系統(tǒng)往往缺乏統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)，難以實(shí)現(xiàn)各廠家的系統(tǒng)或儀表的直接互連、互操作及與上層應(yīng)用軟件的信息交互。OPC技術(shù)為工業(yè)控制領(lǐng)域提供了一種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)訪問機(jī)制，可用于解決不同控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)之間的系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的無縫連接和通信。

2、 首先，本文分析比較了目前控制系統(tǒng)集成的各種方法。針對工業(yè)控制系統(tǒng)各個(gè)廠商的設(shè)備相互不能通信、應(yīng)用受到限制等問題，提出將OPC作為DCS和FCS的中間件，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的接口級同構(gòu)。 其次，分析了以COM/DCOM為基礎(chǔ)的OPC DA規(guī)范和Client/Server體系結(jié)構(gòu)中信息的交互過程。在實(shí)驗(yàn)室FCS和DCS控制裝置基礎(chǔ)上構(gòu)建了基于OPC的工業(yè)控制系統(tǒng)。其中，每個(gè)控制系統(tǒng)各自擁有OPC服務(wù)器。完成了OPC定制接口的OPC客戶端

3、的開發(fā)工作，實(shí)現(xiàn)了OPC客戶端和兩個(gè)OPC服務(wù)器的數(shù)據(jù)通信，并且實(shí)現(xiàn)了對采集的數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)曲線顯示、保存和歷史數(shù)據(jù)的調(diào)用等功能。 最后，針對實(shí)驗(yàn)室水箱液位對象死區(qū)和時(shí)滯特性，提出了一種非線性預(yù)測控制算法，并在OPC客戶端得到了實(shí)現(xiàn)，取得了良好的控制效果。 本文研究工作表明，構(gòu)建基于OPC的工業(yè)控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)不同控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)間的互連與信息共享，OPC客戶端方便了先進(jìn)控制算法的實(shí)施，減輕了下位機(jī)的工作負(fù)荷，為復(fù)雜控制算法的實(shí)現(xiàn)