工业控制网络应用系统集成的设计与开发

1引言

     工业控制技术作为信息技术的重要应用领域，在信息技术的带动下迅速发展。上业控制系统从简单的信号反馈控制、计算机控制技术发展到以信息网络为依托，以现场总线技术为基础的现代网络控制技术。网络控制系统中所有设备通过信息网络连接在一起，形成了一个有机的整体。以信息网络技术和现场总线技术为基础的现代网络控制系统，不仅为上业控制系统提供了基本结构，也为各种现代控制理论在上业控制系统的应用提供了基本条件。

    Internet和网络计算技术的出现和实施，为上业控制系统提供了新的发展空间，提供了新的技术支持。网络控制在Internet技术的支持下，从高成本复杂系统变成了低成本控制系统。相信在Internet是一种超资源概念的引导下，如何利用这种资源将是现在和将来TI'产业发展的重点课题，也是上业控制网络应用系统集成的意义和发展方向。

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场总线网段、普通局域网段和)‘一域网段三个层次。其中，现场总线网段用于上业控制网络的底层两级中的总线和控制设备间的通信。

    从典型的上业控制网络应用系统集成的体系结构及其集成原理的角度出发，将其分为两部分来考虑，即Lt11与上业控制网络的集成以及上业控制网络与Internet之间的集成。
本文将对其原理与集成方法加以介绍。

2. 1  LAN与上业控制网络的集成

    LAN与上业控制网络的集成，实质是现场总线网段与LAN之间的集成。

2.1.1运用OPC实现Lt11与上业控制网络的集成

    在对本系统进一步完善前(2003年以前)，我们运用OPC实现其之间的集成。

    OPC( OLE for Process Control)指用于过程控制的对象链接与嵌入(OLE)技术，或者说是对象链接与嵌入技术在自动化领域的应用扩展。OPC建立OLE( object linking and embedding)规范之上，它为上业控制领域提供了一种标准的数据访问机制。而OPC是靠OPC服务器(包括OPC数据访问服务器、OPC历史数据服务器等)来实现的，这个服务器对下层现烦设备提供标准的接口，使得现场设备的各种信息能够进办OPC服务器，从而实现向下4_联(如图1①②③}

    图1左上部分亘表示数据库通过OPC历史数据服劣器与LAN网段进行数据交换。

    图1右下部分欧现场总线网段层的ProfiBus控制网异部分)表示了OPC服务器充当现场设备接口时的连接劣系。当它作为下层现场设备的标准接口时，它代替传统午"I/0驱动器”来完成与现场设备的通信。OPC服务器与" I/0驱动器”的不同之处卞要在于它向客户端(即需要访位OPC数据源的客户应用程序)提供了一套标准的OLE括口。通过这些统一接口，所有客户应用(包括企业管理层}`高级客户应用)都可以采用一致的方式来与现场设备通信。

    这里，用WEVAC基本型作为OPC Server,与所有能作丈OPC Client端的应用软件进行数据交换[al。   从数据传输的角度来讲，OPC服务器实际上就是一个I/ 0驱动器，它一方而提供与数据供应方(包括硬件和软件)的通信，另一方而又将来自数据供应方的数据通过标准OPC接口“暴露’，给数据调用方，数据调用方充当了OPC客户(OPCClient)角色。

    OPC服务器还向上层的应用程序提供标准接口，使上层的应用程序(如VB和VC应用程序)能够取到OPC服务器中的数据，从而实现向上4_联。值得一提的是，OPC服务器不仅可以用于硬件设备与系统软件之间的通信同时还可以用于各个软件应用程序之间的通信。只要每个应用程序都给其他应用提供一个标准的OPC接口，它们之间的数据交换就不再是个棘手的问题。