一种基于OPC接口的Intouch组态技术的数据采集与实现方法
【专利摘要】本发明公开一种基于OPC接口的Intouch组态技术的数据采集与实现方法。该方法包括：本方法是基于OPC接口的工业数据采集的新方法，具有开发周期短，开发费用低和系统稳定、实时反馈当前工业故障问题的优势。
【专利说明】—种基于OPC接口的Intouch组态技术的数据采集与实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及组态技术与数据采集【技术领域】，具体涉及一种基于OPC接口的Intouch组态技术的数据采集与实现方法。
【背景技术】
[0002]工业信息自动化管理是工业技术水平的重要标志，工业数据的采集往往是整个监控过程的核心，对采集数据的实时分析与观察能够及时的了解当前工业生产过程的变化，以及迅速反馈当前存在的问题，为企业的正常运营减少不必要的损失，从而提高综合经营效率。
[0003]在工业控制系统中，涉及许多过程参数的监控，其中有些与系统的操作技术指标有关，而有些参数则与经济指标紧密相连，它们都是企业进行决策所必不可少的。
[0004]当前，国内外先进的工业控制系统多采用基于ERP/MES/PCS的三层体系结构，在监控组态软件与现场数字设备以及与其它应用程序之间的通信不尽如人意。尽管可以开发定制的设备驱动程序和接口程序进行相互通信，但由于硬件类型和应用软件种类繁多，使得驱动程序的开发数量急剧增长，大大增加了应用软件开发和部署的难度，其问题的关键是接口不规范。OPC标准的发布，为此提供了一种良好的解决方案。
[0005]现有组态软件技术方案提供商包括InTouch Wonderware> IFix、Citech、WinCC、组态王KingView等。现有的组态软件技术方案，基本是直接与硬件对接，不需要编写程序就能完成特定的应用，但是为了提供一些灵活性，也提供了编程手段，一般都是内置编译系统，提供类BASIC语言。现有技术不足之处如下:
[0006]1、单纯组态软件与硬件的结合，由于硬件类型多，造成组态软件与硬件的通讯协议繁多，若为国际通用标准协议则接口设计可统一，若硬件为厂家自定协议，则组态软件的开发与实际应用程序更加繁琐。
[0007]2、在工业信息管理中，组态软件与硬件的结合，使得开发和维护费用较高，对相关操作人员的技术水平也有特定的要求，同时组态软件与数据库不能较为方面的通讯，包括数据的存储和读取等。
【发明内容】
[0008]本发明要解决的技术问题是在数据采集和展现的工业控制信息化管理过程中，能够利用较为便捷的应用软件系统与硬件进行通讯，及时的采集数据，并通过SQL数据库进行存储和读取，同时利用OPC标准接口协议，与Intouch工业组态软件进行数据交互，充分利用Intouch组态软件的优势展现工业控制过程,从而扩大了 Intouch组态软件的适用范围，降低了工业信息化管理的费用，提高了管理效率。
[0009]为了实现发明的目的，本发明采用的技术方案如下:
[0010]本发明提供一种基于OPC接口的Intouch组态技术的数据采集与实现方法，包括:
[0011]OPCServer与应用软件之间通过各种开发类库接口，进行数据的通讯，如数据的接收和发送等，本文中的应用软件基于C#语言开发，基于的类库接口为Interop.0PCAutomation.dll。
[0012]技术方案涵盖的系统包括Intouch组态软件和应用软件数据采集服务端，功能模块主要包括基于INT0UCH开发组态软件与采集器后台通过OPC接口通讯；设备参数采集数据实时显示功能；INT0UCH组态访问历史数据功能；设备管理功能等。
[0013]OPC接口系统参数配置
[0014]系统启动初始应配置IP地址和OPC Server服务器，其中OPC服务器通过应用程序类库可查找出当前服务器所拥有的OPC服务，用户可根据具体的配置选择相应的选项。
[0015]OPC接口标记参数值的请求与回传
[0016]组态软件界面通过OPC服务器向数据采集服务端发出数值通信请求，若请求成功，则根据设定数据采集服务端设定的参数刷新间隔回传tag标记参数值于OPC服务器，组态软件根据OPC服务器返回的数值显示与界面上；若请求失败，则退出tag标记参数值请求。
[0017]数据采集服务端与下位机信息交互
[0018]通过“在线连接”功能模块查看当前保持连接状态的下位机模块，数据采集服务端通过wifi无线连接，向下位机模块发送数据实时数据采集命令，并将接受的数据存储于服务端内存中。
[0019]下位机模块定时上报采集存储的历史数据信息，数据采集服务端将历史数据信息存储于数据库中，可在“数据历史信息”中查询已上报的历史数据信息。
[0020]数据采集服务端与OPC服务信息
[0021]通过OPC接口，用户可连接当前配置IP地址的OPC服务器，将后台采集端与组态软件进行数据通信，具体步骤如下:
[0022]第一步:初始化COM库。OPC是以COM技术为基础，程序要用到COM库的某一函数，必须先初始化COM库。
[0023]第二步:连接OPCServer,创建 Server 对象，获得 IOPC-Server 接口
[0024]第三步:添加Group。通过OPC提供的IOPCServer接口的AddGroup成员函数，创建OPCGroup对象。
[0025]第四步:添加Item。通过OPC提供的接口取得ItemName,把Item添加到创建的组里，创建OPCItem对象并取得该Item的句柄。
[0026]InTouch使用 Mircorsoft DDE 以及Wonderware SuiteLink协议与其他的Windows程序进行通信。本方案中采用Wonderware SuiteLink通信协议。
[0027]上述技术方案可以看出，本发明具有以下优点:
[0028]I)基于OPC接口的应用软件与硬件的协议广泛，不再局限于Intouch与硬件的协议范围。
[0029]2)开发周期短，减少开发费用和后期软件系统的维护费用。
[0030]数据采集上报，系统较为稳定，能够适合于实时数据处理，实时反馈当前故障问题。【专利附图】
【附图说明】
[0031]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，并对图形中的相关数据流向进行说明。
[0032]图1是技术方案功能设计示意图
【具体实施方式】
[0033]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分技术框架实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034]本发明提供一种基于OPC接口的Intouch组态技术的数据采集与实现方法，使得能够方便地、准确地进行数据采集反馈并报告相关故障问题。
[0035]以下结合附图对本发明方案进行详细介绍。
[0036]图1是技术方案功能设计示意图
[0037]下位机软件通过与各种硬件相互协调合作，将采集到的终端数据通过wifi无线网络传输方式传送于应用软件数据采集服务端，主要包括实时显示数据和历史存储数据，数据采集服务端与数据库交互，包括数据的读取与存储等；Intouch组态软件可建立各种tag标记,如实时数据标记、历史数据标记以及设备标记等,通过OPC Server端，Intouch软件显示界面向数据采集服务端发送各种数据的读取请求，并在请求返回值时显示于Intouch软件界面,包括参数数值的显示、报表的展示以及相关动态曲线图等。
[0038]Intouch组态软件中定义不同的实时数据标记和历史数据标记，数据标记中可定义类别和分组，且不同的数据参数，数据标记应不同。
[0039]实时数据通过数据采集端与下位机通讯获取，并将采集的数据存储与服务器内存中，Intouch组态软件中的实时数据标记发送请求,通过OPCServer与数据采集端进行数据交互，赋值予组态软件中的实时tag标记，同时可在数据采集端定义刷新tag标记值的时间间隔。
[0040]数据采集端可通过设定的时间间隔从下位机中采集历史数据，并存储于数据库中，数据采集端可查询历史数据报表，Intouch组态软件中的历史数据通过数据采集端从数据库中查询，并将查询的数据赋予历史tag标记。
[0041]设备信息管理通过Intouch组态访问数据库功能实现。
[0042]上述技术方案可以看出，本发明的方法通过应用程序软件与下位机交互，OPC服务器服务操作于应用软件和Intouch组态软件，实现远程数据的采集，并将最终数据呈现于组态界面，进行实时的数据监控和故障问题反馈，是组态技术与数据采集【技术领域】的一种新方法。本发明技术方案避免了组态软件与硬件的直接通信交互，充分利用应用程序软件的开发优势，具有开发周期短，接口扩展方便，系统稳定等优势，能够有效的实现远程数据的米集。
[0043]以上对本发明实施例所提供的一种基于OPC接口的Intouch组态技术的数据采集与实现方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种基于OPC接口的Intouch组态技术的数据采集与实现方法，其特征在于: 通过Intouch组态软件定义标记参数,Intouch组态软件界面显示标记参数值,标记参数同时存在于对应的OPC服务器；0PC服务器通过配置操作服务于应用程序软件与组态软件之间，实现标记参数值的读取和修改，应用程序软件通过wifi技术远程采集下位机硬件设备的各项数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于OPC接口的Intouch组态技术的数据采集与实现方法，其特征在于: 通过得到的OPC服务器的标记参数，应用程序软件通过COM库按规定的时间对标记参数进行赋值，以实现更改tag标记的实时值和历史值。
3.一种基于OPC接口的Intouch组态技术的数据采集与实现方法，其特征在于: OPC服务器数据的采集最终来源于应用程序软件与下位机硬件设备的通讯，该通讯依赖于统一制定的通讯协议，按要求收发指令，最终解析数据。
4.根据权利要求3所述的一种基于OPC接口的Intouch组态技术的数据采集与实现方法，其特征在于: 根据通讯协议解析所得数据包括有实时显示数据和历史显示数据，主要存于系统内存或数据库服务器。
5.一种基于OPC接口的Intouch组态技术的数据采集与实现方法，其特征在于: 将解析数据存于系统内存或数据库服务器即实现了远程数据的采集，通过应用程序软件和OPC服务器将数据呈现于Intouch组态软件界面。
【文档编号】G06F9/44GK103970530SQ201410101644
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年3月18日 优先权日:2014年3月18日
【发明者】苏航, 刘开建, 刘海亮 申请人:中山大学深圳研究院