OPC接口技术在工业自动化系统中的应用 林希

OPC接口技术在工业自动化系统中的应用林希

发表时间：2019-07-09T16:42:38.223Z 来源：《科学与技术》2019年第04期作者：林希

[导读] 介绍该项技术的特点及在工业自动化系统中的具体应用，显示出这项技术在将设备接口标准化、建立系统数据库和信息交换采集方面的优势。

合肥水泥研究设计院有限公司 230051

摘要：随着自动化技术的不断发展成熟，许多工业企业推广应用自动化系统成为必然趋势。OPC接口技术利用其特有的技术优势在现代企业工业自动化系统的实现中起着举足轻重的作用。本文主要通过介绍该项技术的特点及在工业自动化系统中的具体应用，显示出这项技术在将设备接口标准化、建立系统数据库和信息交换采集方面的优势。

关键词：OPC接口技术；自动化；应用

引言：

随着竞争的日渐激烈，不论传统企业还是新兴企业，要增强核心竞争力，实现工业自动化将是一个必然发展趋势，在建立自动化系统过程中面临着完成系统集成、实现安全高效等诸多困难。OPC接口技术作为一项工业标准，被越来越多的运用到现代化工业生产当中，可以将工业生产中各类自动化设备的控制系统进行关联，提供一个可靠、高效、开放的操作环境，实现系统内数据交换和共享的目的。此项技术的推广应用可使企业有效降低控制系统的运行维护成本，提高工业生产运行效率，使得企业在愈发激烈的市场竞争中占据先机。一、OPC接口技术概述

OPC(OLE for Process Control)是由包括世界范围内领先的自动化控制公司和软硬件制造商的OPC基金会进行制定和管理的一个工业标准，是一项用于制造业自动化控制系统的接口技术。OPC技术以微软公司的OLE技术为基础，包括一整套接口、标准属性和方法[1]。OPC 技术的推广应用解决了以往企业中由于设备多，软件要求差异大而面临的无法统一管理，数据无法交换，阻碍自动化控制系统建设的难题。不再需要供应商单独编写专用的接口函数来完成系统的集成，为系统控制应用程序和实际设备的控制之间建立桥梁。

二、OPC接口技术的技术特点

（一）较高的安全性和保密性

数据加密和防火墙隔离技术的运用使OPC接口技术运用时的保密性得到提高。该技术设置访问权限，可以对潜在风险和和系统漏洞提前做出预判。使用先进病毒防护技术对病毒进行识别和分类[1]，对工业自动化控制系统数据及设备进行保护，因此提高了整个系统的安全性和保密性。

（二）系统更加简洁开放

企业在进行工业自动化系统的建设中，面临着将原有众多设备及其由不同制造商设计的驱动服务程序进行统一管理的难题，而OPC接口技术利用Windows 体系接口可将众多的设备接口程序汇总为一个接口，省去用户由于设备不同或硬件升级而逐个编写接口函数的繁琐，使得系统得到极大简化。

OPC接口技术的制定是通过提供一套标准的OLE/COM接口来完成，是一种为了实现与编程语言无关的对象而制定的标准，COM可不受程序限制来访问Windows下的对象[2]。通过OPC接口技术创建的控制系统软件可以完成系统的集成，用户仅需要通过控制OPC服务器即可达到对所有设备的控制，提高了自动化系统的开放性。

三、OPC接口技术在工业自动化系统中的具体应用分析

（一）完成数据交换及集成任务

异构网段之间的数据交换由于存在多条总线系统而极为不便，经常出现故障，增加了系统中不同位置数据交换和传输的难度。OPC接口技术可以对出现问题的总线进行调整，以此项技术作为桥梁，实现利用任意一个客户端的系统软件对多个总线段的数据进行访问和交换的需求[3]。现如今，OPC接口技术的发展已经使得大多数的硬件制造商将其添加入产品的系统中。因此，客户仅需要编制完成具有标准OPC接口的系统软件之后，就可以利用控制系统将具有OPC服务器的各设备数据进行统一采集。

在实现工业自动化的大趋势下，多数企业需要加强控制系统的功能，将控制和管理系统进行集成，使得管理水平也得到相应提升。OPC接口技术具有各类数据信息的集成和交换的功能，可以利用网络，将企业内部各设备的控制子系统集成为一个控制系统，并将此控制系统与内部监控系统、人员管理系统、技术开发系统等与企业的管理系统进行集成，可以协助企业实现控制系统向管理系统的升级，实现数据信息安全的交互和集成，提升企业管理水平。

（二）完成系统数据库的建立

企业在工业自动化发展阶段，大量的技术资料管理需要采集保存，用以进行系统的分析研究以便传承。而现阶段很多企业的工业设备处在独立运行的状态，由于制造商及数据采集要求个性化需求，使得各个设备的数据库独立存在。如果需要进行数据调取研究，则需要技术人员逐个编写相应的接口程序，为数据的采集和整体分析带来极大不便。而一些特殊的数据库，例如历史记录数据，甚至需要制造商提供函数关系才能访问。因此建立系统的数据库，或者将不同设备之间有关联的数据进行对比分析这些功能的实现具有相当大的难度。造成现阶段企业的各类数据信息总是以碎片化的形式存在，对于工业自动化系统的实施和数据的分析存在一定的阻碍。采用OPC接口技术作为中间过渡，用户根据标准编写一套OPC客户端程序就可以对已经具备OPC服务器的设备数据库进行访问和统一的采集，包括实时数据和历史数据[4]。以此完成系统数据库的建立，对用户数据的管理和分析提供了可靠的保障。

（三）降低设备运行维护成本

未使用OPC接口技术之前，不同的设备由其制造商针对用户个性化的需求编写驱动性程序。程序编写人员的差异使得设备的使用效果各有不同，例如同一功能的设备，由于供应商不同，控制软件的操作和数据采集的模式大相径庭，在使用过程中需要配备不同的人员去操作和维护；而设备还面临不断升级的需求，就需要寻求原设备制造商的帮助，无形中增加了用户对设备的运行维护成本。应用OPC接口技术之后，技术人员仅需要只需要设定单一的一种类型的应用程序，要求各设备制造商提供符合OPC标准的应用程序即可以实现数据集成、统一管理的目的，减少了大量的程序编写工作及对设备供应商的依赖。

四、结束语

随着时代发展，企业工业自动化的发展已经成为必然趋势，在节约大量人力、物力的同时，也能够实现标准化生产，极大地提高生产