[发明专利]基于OPC的通用接口系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于自动化与过程控制领域，具体地讲，涉及一种基于OPC的通用接口系统及其控制方法。

背景技术

随着工厂自动化程度的日益提高，人们对整个生产过程的信息共享、全局监控、实时调度和指挥的要求越来越高。现代化工业生产对控制系统的要求，已不再局限于一般的生产过程自动化，而是着眼于整个生产过程能否长期在最佳状态下运行，企业追求的目标也不再局限于局部生产过程的最优化，而是整体目标的最优化。因此，建立管控一体化的生产控制系统成为了众多工厂的迫切要求。

传统控制系统，硬件设备与控制系统软件之间的信息交换是通过设备驱动程序来实现的，不同控制设备厂家使用的通讯协议往往不同，为了存取现场设备的生产过程数据，用户不得不为每一个硬件设备编写专用的接口程序，然而，工业现场硬件设备种类繁多，且硬件产品不断升级换代，因此，难以开发出一套对所有硬件设备都有效的工业控制接口软件来实现生产过程信息的交换和生产过程的跟踪与监控，从而在工业现场形成了一个个自动化信息孤岛，约束了生产领域的进一步拓展和应用。

为解决传统控制系统中存在的诸多问题，业界推出了用于过程控制的对象连接与嵌入(OPC：Object linking and embedding for Process Control)技术该技术是一种全新、高效、可靠、开放的即插即用设备驱动程序。设计开发人员只需按照OPC标准即可以以一种统一的方式实现对各种自动化设备的访问与控制，从而使得开发人员从底层开发过程中脱离出来，在一定程度上提高了接口系统的开发效率。虽然OPC技术在一定程度上提高了接口系统的开发效率，但是在开发过程中仍然存在诸多问题。这些问题主要表现在：大多数接口系统采用传统的定制开发模式，仅仅能够满足过程控制项目本身的需要，很难满足现场复杂多变的环境要求；接口系统的质量受到开发人员业务素质的影响，使得接口系统的通用性、扩展性和稳定性得不到有效保证；生产过程的跟踪基本采用轮询数据库的方式进行，导致编程复杂，且运行效率低下；过程控制系统、接口系统、生产现场的自动化系统间高度耦合，导致过程控制系统适应性差且维护困难；缺乏对接口系统共性问题进行分析、提炼、抽象，不能形成可复用的中间件产品，使得项目实施难度大且效率低下。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于OPC的通用接口系统及其控制方法。

根据本发明的实施例的一种基于用于过程控制的对象连接与嵌入(OPC)的通用接口系统执行的控制方法，包括如下步骤：将与所述基于OPC的通用接口系统相关的相关配置信息存储到数据库中，基于所述相关配置信息进行与所述OPC通用接口系统相关的基础自动化系统和过程自动化系统的控制过程，其中，当需要改变所述相关配置信息时，对数据库中的相关配置信息进行修改并停止所述控制过程，然后从数据库中读取修改的相关配置信息并重新开始控制过程，其中，所述相关的配置信息包括多个OPC服务器的配置信息、数据采集点配置信息和事件接口配置信息。

另外，所述基于所述相关配置信息进行与所述OPC通用接口系统相关的基础自动化系统和过程自动化系统的控制过程包括：从数据库读取相关配置信息；初始化周期数据变化监视线程、下传数据变化监视线程事件和数据变化监视线程；初始化数据缓冲区；激活周期数据变化监视线程、事件数据变化监视线程和下传数据变化监视线程；当接收到数据变化的通知时，确定变化的数据的类型；基于确定的类型对数据进行处理，其中，当变化的数据属于现场的周期数据时，将现场的周期数据写入到缓冲区；当变化的数据属于过程控制参数时，将过程控制参数传送到OPC服务器；当变化的数据属于事件数据时，控制处理与事件数据对应的接口的调用，

另外，将与所述基于OPC的通用接口系统相关的相关配置信息存储到数据库中包括：将各个OPC服务器的配置信息存储到数据库，将数据采集点配置信息存储到数据库，将事件接口配置信息存储到数据库。

另外，OPC服务器的配置信息包括OPC服务器的类标识符、程序标识符、主机名或IP地址、关于是否激活OPC服务器的信息中的至少一个；数据采集点配置信息包括数据采集点的读写方式、采集频率、状态、数据类型、关于所采集的数据是否保存到数据库中的信息中的至少一个；事件接口配置信息包括事件数据配置信息和生产过程接口配置信息，其中，事件数据配置信息包括事件点触发条件、是否进行跟踪以及与该事件关联的生产过程信息中的至少一个，生产过程接口配置信息包括：事件跟踪信号、生产过程跟踪模块程序集、跟踪逻辑程序接口中的至少一个。