基于OPC技术的DCS系统数据实时集成方法研究

李兴东

摘 要：企业对工业控制已经呈现出综合自动化的趋势，其中，DCS系统适应了现代化工业控制系统的新要求，逐渐在工业控制中得到了运用。OPC技术，即组件设计技术，为信息的有效集成提供了很好的方法。基于OPC技术对DCS系统进行分析，提出了DCS系统实时集成数据的方法。

关键词：工业控制；OPC技术；DCS系统；数据集成

中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）10-0132-02

DCS系统，即分布式控制系统。资料表明，当前DCS系统在各个自动化领域中得到了广泛的应用，通过软硬件设备数据之间的交换，从而规范系统中软硬件之间的接口。

1 基于OPC技术的DCS系统概述

在分布式控制系统中，需要提供一个数据交换软硬件接口，而采用OPC技术来规范软硬件接口，就可以访问不同的软硬件设备，因此OPC技术被称为过程控制对象连接嵌入。它是工业控制、生产自动化等领域中使用最多的软硬件接口。DCS系统中的软硬件接口主要是通过Microsoft对象连接嵌入、组间对象模型和分布式组件对象模型等技术来实现的，由于软硬件开发商可以提供访问不同软硬件设备的OPC接口程序，因此OPC技术的应用为DCS系统的开发提供了便利。

2 DCS系统数据实时集成的应用分析

2.1 应用背景分析

以某氧化铝生产企业的自动化系统项目为例，虽然该公司引进了先进的DCS系统来实现对氧化铝生产流程的控制，但因其具有封闭性的特点，导致在生产过程中无法实现信息共享，所以该公司应加强统一的综合自动化系统的建立，以实现企业各方面资源的优化组合和信息共享。将工业生产中的现场数据和历史数据都保存至Aspen数据库中，使企业内部的信息、数据都集合在一起，以便企业随时查看生产数据和动态，了解生产一线的状况。

2.2 综合自动化系统分析

从该氧化铝生产企业自动化系统项目的实际出发，建立Foxboro I/A‘S 8.4.2 DCS系统与企业管理系统于一体化的综合自动化系统框架，从而实现企业内部资源的分配和信息的共享。Foxboro I/A‘S 8.4.2 DCS系统是foxboro公司开发的 I/A'S DCS系统，同时也是一款基于Unix平台的系统组态软件。一般情况下，在数据库中，自动化系统主要由生产过程控制系统、企业资源管理系统、厂级控制系统和和决策分析系统组成，自动化系统结构如图1所示。

自动化系统是企业处理数据的中心，主要包括底层实时数据和上层监控、数据处理两层。自动化系统的数据主要来自于DCS控制系统和系统中的各种数字化仪表，因此，自动化系统也被称为监控系统。自动化系统是通过Web以太网进行连接的具有扩展传统监控系统功能的服务器，这个功能不仅覆盖了传统监控系统的全部内容，也扩大了系统的监控范围，突破了传统控制系统“信息孤岛”的现象。自动化系统的底层主要包括数据采集、异构控制系统和各种智能仪表等。在异构系统中，可以通过OPC技术实现数据的截取、转换，还可以设置报警和修改开关，从而实现在线组态下装。由于系统主要采用的是OPC技术来实现对工业现场数据的采集，因此，在进行综合化自动化系统中，应注重过程信息的获取、基于Web集中访问的过程信息与管理信息的获取、将过程信息与管理信息综合起来为决策提供数据。

2.3 过程数据采集分析

过程信息的收集是系统的核心任务，OPC技术可以有效地为底层控制系统屏蔽底层系统的控制和数据采集，它是一种基于微软OLE/COM技术的标准，由于设备厂商可以为工控软件开发人员提供一套标准的预定义好的接口，并且也提供了开放和高效的通讯机制，因此，OPC技术可以通过利用存储现场设备的方法来实现异构系统的继承。OPC技术的异构环境系统主要由现场设备、OPC服务器、生产过程管理层和经营决策层组成，通过一个OPC客户连接一个或多个OPC服务器，并利用现场设备所提供的标准接口和服务器通讯来获取工业现场中的数据，并将采集到的数据保存至aspen数据库中，由aspen数据库转存到oracle数据库进行二次开发，从而实现了数据信息的共享。

为了使系统更加形象地显示数据，可以利用润乾报表技术，通过生成报表形式，以便企业对数据进行管理。利用OPC技术来改造DCS系统，具有以下特点：①在过程数据采集方面，利用OPC技术来改变传统的专用接口，大大地扩展了传统控制系统的功能和特性；②在应用层上，只需要通过中间层就可以实现数据的连接，而不需要连接用户客户端和数据库服务器；③利用OPC技术来实现过程数据的集成，为应用系统的集成打下了坚实的基础，利用互联网显示数据信息，不仅方便了系统客户端的升级，也便于企业对系统进行维护和管理。

3 结束语

通过OPC技术可以实现企业管理系统的综合自动化。由于设备厂商可以提供一个统一的OPC程序接口，用户只需要通过OPC的标准接口和服务器通讯就可以实现数据信息的集成，因此OPC技术在DCS自动化系统中发挥着重要的作用。

参考文献

[1]龚攀峰.基于OPC技术的城市能源监测系统的研究[D].广州：华南理工大学，2012.

〔编辑：王霞〕endprint

摘 要：企业对工业控制已经呈现出综合自动化的趋势，其中，DCS系统适应了现代化工业控制系统的新要求，逐渐在工业控制中得到了运用。OPC技术，即组件设计技术，为信息的有效集成提供了很好的方法。基于OPC技术对DCS系统进行分析，提出了DCS系统实时集成数据的方法。

关键词：工业控制；OPC技术；DCS系统；数据集成

中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）10-0132-02

DCS系统，即分布式控制系统。资料表明，当前DCS系统在各个自动化领域中得到了广泛的应用，通过软硬件设备数据之间的交换，从而规范系统中软硬件之间的接口。

1 基于OPC技术的DCS系统概述

在分布式控制系统中，需要提供一个数据交换软硬件接口，而采用OPC技术来规范软硬件接口，就可以访问不同的软硬件设备，因此OPC技术被称为过程控制对象连接嵌入。它是工业控制、生产自动化等领域中使用最多的软硬件接口。DCS系统中的软硬件接口主要是通过Microsoft对象连接嵌入、组间对象模型和分布式组件对象模型等技术来实现的，由于软硬件开发商可以提供访问不同软硬件设备的OPC接口程序，因此OPC技术的应用为DCS系统的开发提供了便利。

2 DCS系统数据实时集成的应用分析

2.1 应用背景分析

以某氧化铝生产企业的自动化系统项目为例，虽然该公司引进了先进的DCS系统来实现对氧化铝生产流程的控制，但因其具有封闭性的特点，导致在生产过程中无法实现信息共享，所以该公司应加强统一的综合自动化系统的建立，以实现企业各方面资源的优化组合和信息共享。将工业生产中的现场数据和历史数据都保存至Aspen数据库中，使企业内部的信息、数据都集合在一起，以便企业随时查看生产数据和动态，了解生产一线的状况。

2.2 综合自动化系统分析

从该氧化铝生产企业自动化系统项目的实际出发，建立Foxboro I/A‘S 8.4.2 DCS系统与企业管理系统于一体化的综合自动化系统框架，从而实现企业内部资源的分配和信息的共享。Foxboro I/A‘S 8.4.2 DCS系统是foxboro公司开发的 I/A'S DCS系统，同时也是一款基于Unix平台的系统组态软件。一般情况下，在数据库中，自动化系统主要由生产过程控制系统、企业资源管理系统、厂级控制系统和和决策分析系统组成，自动化系统结构如图1所示。

自动化系统是企业处理数据的中心，主要包括底层实时数据和上层监控、数据处理两层。自动化系统的数据主要来自于DCS控制系统和系统中的各种数字化仪表，因此，自动化系统也被称为监控系统。自动化系统是通过Web以太网进行连接的具有扩展传统监控系统功能的服务器，这个功能不仅覆盖了传统监控系统的全部内容，也扩大了系统的监控范围，突破了传统控制系统“信息孤岛”的现象。自动化系统的底层主要包括数据采集、异构控制系统和各种智能仪表等。在异构系统中，可以通过OPC技术实现数据的截取、转换，还可以设置报警和修改开关，从而实现在线组态下装。由于系统主要采用的是OPC技术来实现对工业现场数据的采集，因此，在进行综合化自动化系统中，应注重过程信息的获取、基于Web集中访问的过程信息与管理信息的获取、将过程信息与管理信息综合起来为决策提供数据。

2.3 过程数据采集分析

过程信息的收集是系统的核心任务，OPC技术可以有效地为底层控制系统屏蔽底层系统的控制和数据采集，它是一种基于微软OLE/COM技术的标准，由于设备厂商可以为工控软件开发人员提供一套标准的预定义好的接口，并且也提供了开放和高效的通讯机制，因此，OPC技术可以通过利用存储现场设备的方法来实现异构系统的继承。OPC技术的异构环境系统主要由现场设备、OPC服务器、生产过程管理层和经营决策层组成，通过一个OPC客户连接一个或多个OPC服务器，并利用现场设备所提供的标准接口和服务器通讯来获取工业现场中的数据，并将采集到的数据保存至aspen数据库中，由aspen数据库转存到oracle数据库进行二次开发，从而实现了数据信息的共享。

为了使系统更加形象地显示数据，可以利用润乾报表技术，通过生成报表形式，以便企业对数据进行管理。利用OPC技术来改造DCS系统，具有以下特点：①在过程数据采集方面，利用OPC技术来改变传统的专用接口，大大地扩展了传统控制系统的功能和特性；②在应用层上，只需要通过中间层就可以实现数据的连接，而不需要连接用户客户端和数据库服务器；③利用OPC技术来实现过程数据的集成，为应用系统的集成打下了坚实的基础，利用互联网显示数据信息，不仅方便了系统客户端的升级，也便于企业对系统进行维护和管理。

3 结束语

通过OPC技术可以实现企业管理系统的综合自动化。由于设备厂商可以提供一个统一的OPC程序接口，用户只需要通过OPC的标准接口和服务器通讯就可以实现数据信息的集成，因此OPC技术在DCS自动化系统中发挥着重要的作用。

参考文献

[1]龚攀峰.基于OPC技术的城市能源监测系统的研究[D].广州：华南理工大学，2012.

〔编辑：王霞〕endprint

摘 要：企业对工业控制已经呈现出综合自动化的趋势，其中，DCS系统适应了现代化工业控制系统的新要求，逐渐在工业控制中得到了运用。OPC技术，即组件设计技术，为信息的有效集成提供了很好的方法。基于OPC技术对DCS系统进行分析，提出了DCS系统实时集成数据的方法。

关键词：工业控制；OPC技术；DCS系统；数据集成

中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）10-0132-02

DCS系统，即分布式控制系统。资料表明，当前DCS系统在各个自动化领域中得到了广泛的应用，通过软硬件设备数据之间的交换，从而规范系统中软硬件之间的接口。

1 基于OPC技术的DCS系统概述

在分布式控制系统中，需要提供一个数据交换软硬件接口，而采用OPC技术来规范软硬件接口，就可以访问不同的软硬件设备，因此OPC技术被称为过程控制对象连接嵌入。它是工业控制、生产自动化等领域中使用最多的软硬件接口。DCS系统中的软硬件接口主要是通过Microsoft对象连接嵌入、组间对象模型和分布式组件对象模型等技术来实现的，由于软硬件开发商可以提供访问不同软硬件设备的OPC接口程序，因此OPC技术的应用为DCS系统的开发提供了便利。

2 DCS系统数据实时集成的应用分析

2.1 应用背景分析

以某氧化铝生产企业的自动化系统项目为例，虽然该公司引进了先进的DCS系统来实现对氧化铝生产流程的控制，但因其具有封闭性的特点，导致在生产过程中无法实现信息共享，所以该公司应加强统一的综合自动化系统的建立，以实现企业各方面资源的优化组合和信息共享。将工业生产中的现场数据和历史数据都保存至Aspen数据库中，使企业内部的信息、数据都集合在一起，以便企业随时查看生产数据和动态，了解生产一线的状况。

2.2 综合自动化系统分析

从该氧化铝生产企业自动化系统项目的实际出发，建立Foxboro I/A‘S 8.4.2 DCS系统与企业管理系统于一体化的综合自动化系统框架，从而实现企业内部资源的分配和信息的共享。Foxboro I/A‘S 8.4.2 DCS系统是foxboro公司开发的 I/A'S DCS系统，同时也是一款基于Unix平台的系统组态软件。一般情况下，在数据库中，自动化系统主要由生产过程控制系统、企业资源管理系统、厂级控制系统和和决策分析系统组成，自动化系统结构如图1所示。

自动化系统是企业处理数据的中心，主要包括底层实时数据和上层监控、数据处理两层。自动化系统的数据主要来自于DCS控制系统和系统中的各种数字化仪表，因此，自动化系统也被称为监控系统。自动化系统是通过Web以太网进行连接的具有扩展传统监控系统功能的服务器，这个功能不仅覆盖了传统监控系统的全部内容，也扩大了系统的监控范围，突破了传统控制系统“信息孤岛”的现象。自动化系统的底层主要包括数据采集、异构控制系统和各种智能仪表等。在异构系统中，可以通过OPC技术实现数据的截取、转换，还可以设置报警和修改开关，从而实现在线组态下装。由于系统主要采用的是OPC技术来实现对工业现场数据的采集，因此，在进行综合化自动化系统中，应注重过程信息的获取、基于Web集中访问的过程信息与管理信息的获取、将过程信息与管理信息综合起来为决策提供数据。

2.3 过程数据采集分析

过程信息的收集是系统的核心任务，OPC技术可以有效地为底层控制系统屏蔽底层系统的控制和数据采集，它是一种基于微软OLE/COM技术的标准，由于设备厂商可以为工控软件开发人员提供一套标准的预定义好的接口，并且也提供了开放和高效的通讯机制，因此，OPC技术可以通过利用存储现场设备的方法来实现异构系统的继承。OPC技术的异构环境系统主要由现场设备、OPC服务器、生产过程管理层和经营决策层组成，通过一个OPC客户连接一个或多个OPC服务器，并利用现场设备所提供的标准接口和服务器通讯来获取工业现场中的数据，并将采集到的数据保存至aspen数据库中，由aspen数据库转存到oracle数据库进行二次开发，从而实现了数据信息的共享。

为了使系统更加形象地显示数据，可以利用润乾报表技术，通过生成报表形式，以便企业对数据进行管理。利用OPC技术来改造DCS系统，具有以下特点：①在过程数据采集方面，利用OPC技术来改变传统的专用接口，大大地扩展了传统控制系统的功能和特性；②在应用层上，只需要通过中间层就可以实现数据的连接，而不需要连接用户客户端和数据库服务器；③利用OPC技术来实现过程数据的集成，为应用系统的集成打下了坚实的基础，利用互联网显示数据信息，不仅方便了系统客户端的升级，也便于企业对系统进行维护和管理。

3 结束语

通过OPC技术可以实现企业管理系统的综合自动化。由于设备厂商可以提供一个统一的OPC程序接口，用户只需要通过OPC的标准接口和服务器通讯就可以实现数据信息的集成，因此OPC技术在DCS自动化系统中发挥着重要的作用。

参考文献

[1]龚攀峰.基于OPC技术的城市能源监测系统的研究[D].广州：华南理工大学，2012.

〔编辑：王霞〕endprint