应用于过程控制的对象连接与嵌入技术在工业互联网中的应用

针对当前工业互联网发展中存在的问题,将应用于过程控制的对象链接与嵌入(OPC)技术应用于工业互联网,具有重要意义。从经典OPC阶段、OPC可扩展标记语言-数据访问(XML-DA)阶段和OPC统一架构(UA)阶段介绍了OPC技术的发展,并分析了OPC UA在工业互联网中应用的意义。

用于过程控制的对象连接和嵌入技术综述

本文介绍了OPC(OLEforProcessControl)技术的产生背景、概念以及技术规范 ,指出了OPC技术所带来的巨大影响 ,并对其发展前景进行了展望。

基于OPC技术的数控设备集成控制网络通信模块设计研究

传统数控设备使用的通信协议数据传输慢、成功率低,难以满足现代制造业需求。因此,提出基于过程控制中的对象链接与嵌入(OLE for Process Control,OPC)技术的数控设备集成控制网络通信模块设计。该模块选用CC2530F256通信芯片,通过低压差线性稳压器将5.0 V电源降至3.3 V,并配置符合OPC接口规范的OPC服务器,能实时分配数控设备集成控制网络通信资源。根据测试结果,通信模块的通信成功率达到100%,通信速率稳定在15~25 kB/ms,可满足数控设备集成控制网络的通信需求。

基于多层分布式软件体系结构的烧结过程BTP优化控制系统设计

以某钢铁企业烧结过程,即烧结终点(Burning Though Point,BTP)优化控制系统为对象,针对当前控制软件存在开放性差、结构固定、可重用程度低的问题,提出一种多层分布式软件体系结构。在分析系统结构、接口和交互模式的基础上,给出系统开发的实施方案,从而建立了一个基于Windows DNS的开放的、有强交互能力和扩展能力的分布式BTP优化控制系统。

分散控制系统第三方通信方法的应用研究

为了实现升级改造后各分散控制系统(distributed control system,DCS)与原DCS的数据交互,对DCS第三方通信接口与具体实现方法进行了研究。阐述了与DCS建立第三方通信的几种常见实现方法:硬接线实现、串口实现、用于过程控制的对象连接与嵌入技术(object linking and embedding for process control,OPC)实现,分析比较各种方法的优缺点,归纳总结各自适用场合,认为多种方式交叉应用的解决方案将在长时间内占据主流地位。

基于OPC UA的分布式数据采集处理系统架构研究

随着物联网与互联网融合的不断深化,感知层与应用层之间的互联互通要求不断提高。针对现有数据采集系统存在的规范性、扩展性和适应性不足的问题,文章提出一套基于对象连接与嵌入过程控制统一架构(object linking and embedding for process control unified architecture,OPC UA)协议的分布式数据采集处理系统架构。对数据采集处理系统各个模块进行功能解耦和架构重组,分别介绍该系统硬件和软件架构;针对发布订阅模式下负载的特异性,提出一种改进的适用于OPC UA分布式订阅的负载均衡算法;最后在某车企实例验证该系统架构。结果表明,基于OPC UA的分布式数据采集处理系统数据采集处理效果良好,证明了该系统架构的可行性及有效性。

基于OPC及工业以太网的iFIX与PLC的通信

结合组态软件与可编程逻辑器件(PLC)之间的通信实例,介绍了基于工业以太网及OPC技术的iFIX与PLC的通信原理及实现过程,以及相关技术的概念及特点。OPC全称是对象的链接和嵌入技术(OLE) for Process Control,该系统以KEPSe-rverEx作为OPC服务器,在西门子S7-300系列PLC与iFIX软件(OPC客户端)之间建立通信。工业以太网及OPC技术的应用,提高了通信的速度及系统的扩展性。实际运行表明,基于工业以太网及OPC技术的iFIX与PLC之间通信的稳定性。

基于AT91RM9200微控制器的BootLoader的分析与开发

嵌入式系统开发过程中的一个重要问题是如何开发BootLoader。目前已有一些通用的BootLoader,但如何根据特定的嵌入式系统平台,开发相应的BootLoader,无疑是一个重点和难点。本文选用AT9IRM9200微控制器建立了一个通信接口平台,通过阐述U-Boot分析了BootLoader开发的特点和操作模式,并通过详细地分析AT91BasicBoot的源程序,具体地说明了BootLoader需要完成的主要任务和实现方法。可见,BotLoader是操作系统和硬件的枢纽,负责初始化硬件和引导操作系统的内核。

基于EPA通信标准的OPC服务器研究

针对当前各种总线共存、无法实现互连互通的状况,结合基于以太网的工厂自动化(EPA)通信协议的特点,提出EPA网段和无线网段(802.15.4)的互连模型,采用基于过程控制的对象连接与嵌入(OPC)技术开发了基于EPA通信规范的OPC服务器,并运用开发的OPC客户端成功实现了对EPA网段和无线网段的数据监控,实际测试表明,开发的基于EPA的OPC服务器正确、可靠。

基于OPC技术的电力监控系统网络安全风险预警研究

为了从技术管理方面提高电力监控系统的安全性,避免发生无意与恶意破坏事件,面向电力监控系统的实时数据信息存储与处理,提出将用于过程控制的对象连接与嵌入(Object Linking and Embedding for Process Control,OPC)技术用于网络安全风险预警。概述设计所用的OPC服务器结构,设计基于OPC技术的电力监控系统,结合防火墙与入侵侦测技术,提高整个电力监控系统的安全管理水平,提取正常时隙预警信息为正常样本。结果发现,基于OPC技术的电力监控系统安全预警,在准确度方面具有优越性,证实了设计的基于OPC技术的电力监控系统在电力日常监管工作中的安全适用性。

沙角C电厂辅助控制网络系统一体化改造

针对沙角C电厂原辅助控制网络系统BOP(Balance of plant,BOP)的现状及存在的问题,提出BOP控制系统一体化改造方案,并简要介绍OPC技术及RSLinx技术在BOP控制系统一体化中的应用。改造取得了良好的效果,实现了沙角C厂监控系统的高度自动化和网络化,提高了电厂整体的安全与优化运行。

S3C2410X的I^2C控制器及其应用开发

本文首先分别介绍了S3C2410XI^2C总线控制器、AT24C04芯片的特点、I^2C总线的特点,然后以S3C2410X和AT24C04之间I^2C总线通信为例,说明了S3C2410X的I^2C总线嵌入式的开发过程和方法。

BP神经网络PID在扭矩标准机上的建模与实现

目前,国内静重式扭矩标准机在实际应用中往往使用传统的分段式控制逻辑,会导致检定校准过程单一、缓慢。对实验室一台3 000 Nm静重式扭矩标准机进行研究后,在控制精度保持不变、保证安全与仪器使用寿命的前提下,探索更加智能的静重式扭矩标准机控制系统的控制方法,设计了一套新型基于神经网络的比例积分微分(PID)自适应控制系统软件。将反向传播(BP)神经网络算法应用于PID控制器中,对伺服平衡系统增加BP神经网络的PID控制逻辑,建立被测扭矩传感器控制系统传递函数Simulink数学模型。通过S函数编辑M文件与Simulink联系,对静重式扭矩标准机控制系统进行Simulink仿真。使用组态王建立过程控制的对象连接与嵌入(OPC)通信服务器,使可编程逻辑控制器(PLC)组态软件与Matlab进行数据交换。新的自适应整定控制算法可以有效提高静重式扭矩标准机的使用时间效率,大幅缩短扭矩标准机各级扭矩加载时间,使控制智能化、自学习化。

以LabVIEW为平台的测控系统设计

基于图形化编程软件LabVIEW,运用数据采集技术、数据通信技术、数据处理技术和事件结构编程技术设计一套测控系统,实现了可编程控制器(PLC)控制的伺服机电系统的远程控制及声多普勒计程仪的校准功能。

基于OPC的改进PID励磁调节器

介绍了基于过程控制对象链接和嵌入(OPC)技术的高可靠性改进比例积分微分(PID)控制励磁调节器,调节器以可编程序控制器(PLC)为主控制器扩展以太网模块实现了与监控计算机间的OPC数据交换;配合高集成度外围电路实现了频率测量、同步移相触发脉冲形成;采用改进的适应式参数自调整PID控制策略实现了鲁棒控制。论述了PLC/外围接口电路、开停机控制、励磁限制保护、改进PID控制、OPC通信等。水电厂运行表明,设计的调节器具有功能丰富、可靠性高、动静态特性良好等优点。

基于RFID技术的动态数据采集系统设计

为了实现汽车车门生产过程的可追溯性,以便对汽车车门的质量和数量进行有效监测,以某汽车厂车门生产线为研究对象,根据射频识别(RFID)技术设计了动态数据采集系统。首先,设计了上位机管理系统。然后,采用应用于过程控制的对象连接与嵌入(OPC)协议建立Kepserver与可编程逻辑控制器(PLC)之间数据联系,并利用西门子S7-1200 PLC控制欧姆龙V680S读写器对标签数据的读写。最后,将实时数据反馈给上位机。动态数据采集系统融合了OPC协议与Modbus协议,实现了西门子PLC与欧姆龙V680S读写器和上位机之间的通信。系统测试表明,该数据采集系统实时性较好,运行稳定,定位精准度较高。该系统操作简便、实用性强,对实现工业生产自动化有着重要的意义。

门机机电状态综合监测与分析

针对500 t门座起重机(简称门机)的工作环境和工作特征,结合电气量信号和机械量信号对其进行状态监测和分析,同时对电气信号和机械信号进行监测.以PLC信号为分类标准,将机电信号分成不同工况,再通过统计学方法进行分析.以MATLAB为平台,综合利用了基于连接与嵌入对象的过程控制(OPC)通讯、统计质量控制等技术和方法对数据进行采集、处理和分析.由实验结果可知,通过分析和研究不同工况下机电信号之间的相关特性,可以准确地掌握门机的钢结构受力情况和动态特征.此外,通过基于PLC电气信号的工况分类,可以有效减少由于使用单一的判断标准而产生的误判断.最终达到提高诊断和评估的针对性、准确率的目的,同时也为今后门机设计、建造的改进提供可靠的依据.

基于OPC技术的高压开关柜无源无线温度监测系统设计

现有高压开关柜温度在线监测系统存在安装维护复杂、传感器供电不可靠、接口开放性差等不足。针对该问题,基于面向过程控制的OLE技术(OPC),设计一种新的温度监测系统。利用无源无线的声表面波温度传感器采集温度信息,通过ZigBee无线网络进行数据传输,实现高压开关柜温度在线监测与集中显示,同时采用OPC服务器软件架构屏蔽设备的底层私有协议,便于与其他测控平台实现无缝集成。实验结果表明,该系统能够克服协议私有、接口不开放的弊端,具有较好的工程应用价值。

基于IFIX的半潜式钻井平台集成监控系统

针对目前海洋钻井平台中集成能力、可操作性和可扩展性存在的问题,分析了平台监控的设计思想和主要功能。应用OPC技术设计客户端实现了平台钻井系统集成监控的网络结构。研究了半潜式钻井平台各子系统集成监控技术;并以压载监控子系统的人机界面为例,采用IFIX工控组态软件进行了制作。此钻井平台集成监控系统具有独立性、可扩展性强等特点。