一、引言
目前對設(shè)備運行狀態(tài)和各種生產(chǎn)過程的動態(tài)監(jiān)控在生產(chǎn)現(xiàn)場都已經(jīng)很完善了,但是僅僅本地監(jiān)控有時不能滿足某些企業(yè)的需求,還需要遠程對設(shè)備狀態(tài)和生產(chǎn)的狀態(tài)信息進行監(jiān)測,從而提出了遠程監(jiān)測和維護的要求。現(xiàn)在很多的企業(yè)現(xiàn)場采用的都是各大硬件廠商的控制系統(tǒng),如西門子等,在現(xiàn)場通過組態(tài)軟件實現(xiàn)對信息的可視化人機界面狀態(tài)監(jiān)測、管理和數(shù)據(jù)的存儲及處理,而對于遠程的狀態(tài)監(jiān)測目前還不是很完善。現(xiàn)在計算機網(wǎng)絡(luò)的普及特別是寬帶網(wǎng)絡(luò)的普及為遠程監(jiān)控系統(tǒng)提供了良好的數(shù)據(jù)通信途徑,所以,利用目前標準的數(shù)據(jù)接口和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境開發(fā)一套標準的遠程監(jiān)測工具,更好的實現(xiàn)遠程監(jiān)測系統(tǒng)的標準化已經(jīng)成為可能。本文介紹的就是采用工業(yè)上標準的OPC數(shù)據(jù)接口,實現(xiàn)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(xiàn)標準OPC接口的遠程轉(zhuǎn)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(xiàn)遠程在線監(jiān)測。同時,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的存儲處理、趨勢走向、數(shù)據(jù)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(xiàn)場使用的控制系統(tǒng)大多為西門子廠商和FF現(xiàn)場總線的產(chǎn)品,而這些廠商都提供了與自身硬件系統(tǒng)配套的OPC服務(wù)器,如西門子的OPC服務(wù)器,F(xiàn)F現(xiàn)場總線的OPC服務(wù)器等等。這就提供了用戶第三方數(shù)據(jù)接口,通過這個標準的OPC數(shù)據(jù)接口,使用該OPC2OPC工具可以把現(xiàn)場的OPC服務(wù)器接口完全不變的實現(xiàn)遠程轉(zhuǎn)移,不改變現(xiàn)場定義的變量名稱,也對現(xiàn)場沒有任何影響。接口轉(zhuǎn)移示意圖如下:
如圖實現(xiàn)了一個基于OPC技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和組態(tài)軟件技術(shù)相結(jié)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(lǐng)域。其主導(dǎo)思想就是通過符合工業(yè)標準的OPC技術(shù)和Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)OPC數(shù)據(jù)接口的遠程轉(zhuǎn)移。同時,應(yīng)用工業(yè)上最受青睞的組態(tài)軟件技術(shù),實現(xiàn)遠程對生產(chǎn)現(xiàn)場的監(jiān)控和診斷分析。系統(tǒng)包括符合OPC標準的現(xiàn)場OPC2OPC服務(wù)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(xiàn)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(xiàn)場監(jiān)控的條件下實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)和生產(chǎn)過程狀態(tài)的遠程監(jiān)控。由圖可知,由于網(wǎng)絡(luò)的特性使得系統(tǒng)可以以C/S(客戶/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)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(wù)器符合OPC標準規(guī)范1.0和2.0。
2.網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用
當現(xiàn)場的OPC接口通過計算機網(wǎng)絡(luò)遠程轉(zhuǎn)移到遠程客戶處時,客戶即可在遠程對設(shè)備狀態(tài)信息或生產(chǎn)狀態(tài)信息進行組態(tài)。由于接口的標準性和接口轉(zhuǎn)移的完整性,使得現(xiàn)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(xiàn)場一樣。目前,組態(tài)軟件有很多產(chǎn)品,如國內(nèi)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(shù)據(jù)遠程刷新率
數(shù)據(jù)采集和遠程傳輸要耗費一定的時間,特別是當現(xiàn)場數(shù)據(jù)量大或網(wǎng)絡(luò)帶寬有限時會出現(xiàn)較大的延時。為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰拖到y(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(jù)用戶的需要和具體的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境作進一步的提高,可以刷新的更快些,滿足用戶對數(shù)據(jù)刷新速度的需要。
六、結(jié)論
基于OPC技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)了標準OPC接口的遠程轉(zhuǎn)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(yīng)用的空間,便于發(fā)揮用戶自己的應(yīng)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。目前該OPC2OPC工具組成的系統(tǒng)已經(jīng)在實驗室的FF總線演示系統(tǒng)中得到了應(yīng)用,并在煙廠的溫濕度遠程監(jiān)控系統(tǒng)中得到了應(yīng)用,在滿足企業(yè)要求的同時也必將為企業(yè)帶來可觀的效益。