浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 史春朝

浙江浙大中控信息技術(shù)有限公司 王平平

1.引言

基于微軟COM/DCOM(Component Object Model/Distributed Component Object Model，組建對象模型/分布式組建對象模型)技術(shù)的OPC(OLE for Process Control，過程控制中的對象鏈接與嵌入)技術(shù)是一種新的軟件間數(shù)據(jù)交換接口標準，這種標準的出現(xiàn)使得現(xiàn)場設(shè)備不管以何種形式存在，只要遵循OPC數(shù)據(jù)訪問規(guī)范，客戶都能以統(tǒng)一的方式去訪問，從而實時獲取現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)，完成對數(shù)據(jù)的靈活配置。OPC技術(shù)應(yīng)用于智能建筑中央管理系統(tǒng)(IBMS)中，可為實現(xiàn)智能建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)從控制層到管理層之間的集成提供一種更為方便有效的方法。

2.OPC服務(wù)器的需求分析

對計算機監(jiān)控系統(tǒng)來說，用戶需要對現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài)進行實時的監(jiān)視和控制，以便保證系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。OPC數(shù)據(jù)存取服務(wù)器正是提供訪問這些數(shù)據(jù)和狀態(tài)的功能的軟件。

為了實現(xiàn)智能建筑內(nèi)子系統(tǒng)集成時的OPC接口，開發(fā)空調(diào)監(jiān)控子系統(tǒng)(Modbus/TCP協(xié)議)的OPC服務(wù)器，具有以下功能：(1)支持OPC DA規(guī)范3.0標準接口。(2)支持Modbus/TCP，不再需要任何額外的驅(qū)動程序，使OPC服務(wù)器的硬件兼容性更強。(3)支持樹形的OPC地址空間瀏覽，方便用戶查找，在界面上以樹形列表的形式，展示OPC服務(wù)器對象、組對象、項對象。(4)支持多個客戶端并行訪問服務(wù)器端，實現(xiàn)自由線程模式。(5)具有良好的人機交互界面，具備數(shù)據(jù)點監(jiān)視的功能，能夠在線對設(shè)備進行數(shù)據(jù)交互。

圖1 空調(diào)通風(fēng)子系統(tǒng)監(jiān)控畫面

基于Modbus/TCP OPC DA服務(wù)器向下實現(xiàn)與Modbus/TCP從設(shè)備的通信，向上通過OPC接口為OPC客戶端提供數(shù)據(jù)存取服務(wù)，使得現(xiàn)場設(shè)備的狀態(tài)可以實時的顯示在監(jiān)控中心平臺上。

3.OPC服務(wù)器的總體設(shè)計

根據(jù)軟件需求，對構(gòu)成服務(wù)器的OPC對象(服務(wù)器對象、組對象、項對象)與接口模塊、服務(wù)器地址空間和數(shù)據(jù)管理模塊、硬件設(shè)備通信模塊、用戶界面模塊進行了總體設(shè)計。

(1)OPC接口：為OPC客戶端提供訪問Modbus/TCP設(shè)備的標準接口。OPC服務(wù)器依賴OPC Server對象和OPC Group對象實現(xiàn)OPC客戶端和OPC服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸。(2)管理模塊：設(shè)置通道定義模塊、Modbus/TCP從設(shè)備映射模塊、數(shù)據(jù)點映射模塊、模擬變量變換模塊、數(shù)據(jù)點在線監(jiān)視模塊。(3)硬件設(shè)備通信模塊：對不同的設(shè)備(采用不同的通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)源)，提供不同的硬件設(shè)備驅(qū)動程序，與OPC服務(wù)器通過統(tǒng)一接口進行交互。(4)用戶界面模塊：通過友好的用戶界面顯示服務(wù)器中的靜態(tài)或動態(tài)信息。

在WindowsXP SP2操作系統(tǒng)下，選用VC++6.0作為開發(fā)工具，來實現(xiàn)OPC服務(wù)器。

4.OPC服務(wù)器應(yīng)用

圖1是IBMS平臺上空調(diào)通風(fēng)子系統(tǒng)的監(jiān)控畫面，對整個建筑物內(nèi)的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)等設(shè)備的各項重要運行參數(shù)以及故障報警的數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)通過OPC接口在遠程方便直觀地監(jiān)視到了空調(diào)設(shè)備的運行狀態(tài)，并能夠在工作站上以電子地圖和實景的形式顯示各區(qū)域機電設(shè)備的運行狀態(tài)和報警信息。

通過OPC服務(wù)器，將空調(diào)監(jiān)控通風(fēng)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，正確無誤地傳送到了建筑自動化管理系統(tǒng)(BAS)中，實現(xiàn)了空調(diào)監(jiān)控子系統(tǒng)與BAS系統(tǒng)的縱向集成。對于其他子系統(tǒng)，比如給排水監(jiān)控子系統(tǒng)、冷水機組監(jiān)控子系統(tǒng)、供配電與照明監(jiān)控子系統(tǒng)，也可以采用OPC接口的方式，集成到BAS系統(tǒng)中。同時，BAS與FAS、SAS等系統(tǒng)也可以通過OPC接口，實現(xiàn)更高層次的集成，達到系統(tǒng)間信息共享，聯(lián)動控制的效果，為人們營造一個舒適、安全、節(jié)能、環(huán)保的建筑環(huán)境。

5.結(jié)論

OPC數(shù)據(jù)服務(wù)器可以實時采集采用Modbus/TCP通訊協(xié)議的設(shè)備的數(shù)據(jù)，監(jiān)控中心的OPC客戶端可以在遠程讀取服務(wù)器端得數(shù)據(jù)，達到實時監(jiān)視和控制的目的，并且在某醫(yī)院的空調(diào)監(jiān)控子系統(tǒng)中得到了應(yīng)用，本OPC服務(wù)器達到了本文的需求，也證實了通過OPC方式實現(xiàn)建筑智能化系統(tǒng)集成是可行的。

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