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工控系統中的軟件系統集成技術[1]

第11卷第2期重慶科技學院學報(自然科學版)2009年4月

收稿日期:2009-01-22

作者簡介:鄧新莉(1975-),女,重慶市人,重慶大學軟件學院在讀碩士研究生,研究方向為軟件工程與異構系統數據集成。

工控系統是由若干個子系統構成的有機集合體,要最大限度地發揮系統的效能,必須對各子系統進行系統集成。系統集成(SI ,System Integration )本質上是一種最優化的綜合統籌設計和技術行為,它通過結構化的綜合布線和計算機網絡技術,將各個分離的系統(如各個工控子系統)、智能設備和系統數據信息等集成到一個相互關聯和統一協調的系統平臺中,以實現數據信息資源的充分共享和系統集中、高效、便利的管理。系統集成可采用功能集成、網絡集成、軟件界面集成等多種技術,其關鍵在于解決系統之間的互連和互操作性問題,它是一個面向多廠商產品、多協議和各種應用的體系結構,需要解決各類設備和子系統間的接口、協議、系統平臺、應用軟件等與整個系統相關的所有面向集成的問題[1-3]。本文就工控系統中的系統集成問題從某個側面作些討論。

1軟件功能的無縫集成

控制網絡與信息網絡集成的目的是實現網際間信息與資源的共享。從這個意義上說,實現控制網絡與信息網絡集成的技術有:

(1)控制網絡與信息網絡集成的動態數據交換技術(Dynamic Data Exchange ,DDE )。當控制網絡與信息網絡有一共享工作站或通信處理機時,可以通過動態數據交換技術,即各應用程序共享內存交換信息,實現控制網絡中的實時數據與信息網絡數據

庫中數據的動態交換,從而實現控制網絡與信息網絡的集成。

(2)控制網絡與信息網絡的互聯技術。一般來說控制網絡與信息網絡是兩類具有不同功能、不同結構和不同形式的網絡。實現控制網絡與信息網絡的互聯是控制網絡與信息網絡集成的基本技術之一。通常網絡互聯可由網關和路由器實現,而網絡擴展由網橋和中繼器實現。Web 技術在控制網絡與信息網絡的互聯中已得到了廣泛的應用。

(3)控制網絡與信息網絡集成的遠程通信技術。當控制網絡與信息網絡地理上相距較遠時,遠程通信技術是實現網絡集成的有效方法之一。遠程通信技術有利用調制解調器的數據通信和基于TCP /IP 的遠程通信,包括應用TCP /IP 中的FTP 協議和PPP 協議。

(4)控制網絡與信息網絡集成的數據庫訪問技術。信息網絡一般采用開放式數據庫系統,這樣通過數據庫訪問技術可以實現控制網絡與信息網絡的集成。作為企業內部信息網絡的Intranet 可以通過一個瀏覽器接入控制網絡,基于Web 技術,通過該瀏覽器可與信息網絡數據庫進行動態的、交互式的信息交換,實現控制網絡與信息網絡的集成。

針對異構工控系統群的軟件功能集成需要解決的關鍵問題是接口規范化,由OPC 基金組提出的

OPC 規范就是為了解決這個問題[4]。OPC 全稱OLE for Process Control ,它是專為過程控制而設計的基于

工控系統中的軟件系統集成技術

鄧新莉文俊浩

(重慶大學,重慶400030)

摘要:針對“信息孤島”導致有價值的數據信息流失和沉淀,探討了工控系統中的軟件系統集成問題。由于工業控制軟件系統的多樣性,鑒于工程需求不同存在各種類型的集成,如DCS 與FCS 的集成,控制網與信息網的集成等等,重點探討了工控系統集成中的實時動態數據交換相關問題。實際工程應用結果表明,基于OPC 的動態數據交換技術具有良好的應用前景。

關鍵詞:異構工控系統;動態數據交換;OPC ;系統功能集成中圖分類號:TP273

文獻標識碼:B

文章編號:1673-1980(2009)02-0098-03

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