基于OPC及组态软件技术的OPC2OPC工具在远程监控中的应用 (基于opnet)

引言

远程监控设备运行状态和生产过程已在生产现场得到广泛应用,但仅限于本地监控有时无法满足企业需求。远程监测和维护信息也需要得到监控。目前,许多企业现场使用的都是西门子等主要硬件制造商的控制系统。在现场,使用组态软件可以在信息的可视化人机界面状态监测、管理、数据存储和处理方面实现,但远程状态监测目前尚未完善。

计算机网络的普及,特别是宽带网络的普及,为远程监控系统提供了良好的数据通信途径。因此,利用当前标准的数据接口和网络环境开发一套标准的远程监测工具,进一步实现远程监测系统的标准化是完全可能的。本文介绍的就是采用工业标准 OPC 数据接口实现的标准远程监测工具。

OPC2OPC 工具介绍

考虑到目前大型工厂和企业现场使用的控制系统大多为西门子厂商和 FF 现场总线的产品,而这些厂商都提供了与自身硬件系统配套的 OPC 服务器,例如西门子 OPC 服务器、FF 现场总线 OPC 服务器等。这就为用户提供了第三方数据接口,通过这种标准的 OPC 数据接口,使用该 OPC2OPC 工具可以完全不变地实现现场 OPC 服务器接口的远程转移,不改变现场定义的变量名称,也不会对现场产生任何影响。接口转移示意图如下:

该图实现了一个基于 OPC 技术、网络技术和组态软件技术相结合的远程监控系统,主要用于工业自动化远程监控领域。其指导思想是通过符合工业标准的 OPC 技术和互联网网络技术实现 OPC 数据接口的远程转移。同时,应用工业上最受欢迎的组态软件技术,实现远程对生产现场的监控和诊断分析。该系统包括符合 OPC 标准的现场 OPC2OPC 服务器软件和远程客户端的 OPC2OPC 客户端软件两部分。整个系统可以与支持 OPC 接口的分布式 FF 现场总线集成,也可以与德国西门子的 PROFIBUS 总线集成,在不影响原始现场监控的情况下实现现场设备状态和生产过程状态的远程监控。

从图中可以看出,由于网络的特性,系统可以以 C/S(客户/服务器)结构的方式分布式进行远程监控,更好地满足用户的需求。

功能说明

  1. OPC2OPC 服务器符合 OPC 标准规范 1.0 和 2.0。
  2. 网络通信符合 TCP/IP 协议,可以在 Internet/Intranet 上通信。
  3. OPC2OPC 客户端符合 OPC2.0 规范,提供标准 OPC 接口。
  4. 软件具有断线自动重连功能。

组态软件的应用

当通过计算机网络将现场的 OPC 接口远程转移到远程客户端处时,客户端可以立即对远程设备状态信息或生产状态信息进行组态。由于接口的标准性和接口转移的完整性,现场变量名称没有任何改变,用户可以一目了然地进行组态,就像在现场一样。

目前有许多组态软件产品,例如国内的组态王和开物。只要符合 OPC 接口规范的组态软件都可以进行人机界面监控。本单位自主开发的 Siaview 组态软件完全满足了监控需求。

数据远程刷新率

数据采集和远程传输需要一定的时间,特别是在现场数据量大或网络带宽有限的情况下会出现较大的延迟。为了确保数据传输的需要和系统的稳定性,该工具目前在 200 个监测点的系统中远程刷新率可达 1~2 秒,1000 个监测点时的刷新延迟为 8 秒。当然,可以根据用户的需求和具体的网络环境进行进一步的提高,刷新速度可以更快,满足用户对数据刷新速度的需求。

结论

基于 OPC 技术和网络技术实现了标准 OPC 接口的远程转移,并且在人机监控界面组态制作和组态软件的选择上给用户留下了自主应用的空间,便于开发人员根据不同的应用场景和需求进行灵活的定制,从而更好地满足用户的个性化需求。

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