应用在过程监测控制系统与仿真支撑系统间的实时数据通讯系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种数据转换通讯领域，具体是一种应用在过程监测控制系统与仿真支撑系统间的实时数据通讯系统及方法。
【背景技术】
[0002]ABB Freelance 2000 (过程监测控制系统)是ABB公司生产的一种综合型开放式控制系统，它将集散控制系统(DCS)的功能与可编程控制系统(PLC)的功能融于一体，同时具备DCS复杂模拟回路的调节能力和友好丰富的人机界面，被广泛应用于工业生产设备、动力装置的监测与控制，具有良好的兼容性和扩展能力。
[0003]仿真支撑系统通过对工业生产设备或是动力装置进行建模仿真以模拟装置的实际运行过程，并将建模、模型调试和模型运行管理有机结合起来，可以在整个仿真周期内为仿真系统开发者和最终用户提供一个开发和运行环境。
[0004]通过结合ABB Freelance 2000与仿真支撑系统，即在仿真支撑系统实现装置的运行模拟，而后在Freelance 2000上完成装置的监测控制功能，再实现两者的数据通讯即可完成一套生产设备或者动力装置的训练模拟器，达到培训操作人员的目的。本发明提出的一种应用在过程监测控制系统ABB FreelanCe2000与仿真支撑系统间的通讯方法就是为了实现两者间大数据量的高速通讯。
[0005]就现有的技术而言，实现仿真支撑系统与Freelance2000的通讯主要有DDE (Dynamic Data Exchange)动态数据交换机制和 OPC (OLE for Process Control,用于过程控制的OLE)两种方式。
[0006]动态数据交换(DDE)是微软提供的的一种数据通讯形式，它使用共享内存在应用程序之间进行数据交换。数据通讯时，接收信息的应用程序称作客户，提供信息的应用程序称作服务器。其客户端和服务端是单独运行的，它们之间的会话经由一条通道来进行。两个程序间建立DDE通讯称作DDE会话，整个会话过程由程序控制，不需用户进行任何干涉。作为一种应用程序之间共享数据的手段，目前仍然受到广泛的使用和支持。
[0007]OPC(用于过程控制的OLE)是一个工业标准，OPC包括一整套接口、属性和方法的标准集，用于过程控制和制造业自动化系统。OPC建立于OLE规范之上，它为工业控制领域提供了一种标准的数据访问机制。OPC规范包括OPC服务器和OPC客户两个部分，其实质是在硬件供应商和软件开发商之间建立了一套完整的“规则”，只要遵循这套规则，数据交互对两者来说都是透明的，硬件供应商无需考虑应用程序的多种需求和传输协议，软件开发商也无需了解硬件的实质和操作过程。
[0008]DDE最早是由微软公司发明并提供用以实现两个程序之间的数据交换，在传输数据量小的情况下，这种数据传输方式具有实现简单、可靠性高、数据共享能力强的优点，所以目前仍被较为广泛地作为系统仿真支撑平台的数据交换方式。OPC最早是由各硬件厂商为实现不同供应厂商的设备和应用程序之间的软件接口标准化，使其间的数据交换更加简单化的目的而提出的，目前已成为工业界系统互联的缺省方案。因此，实现两种不同数据交换机制的融合并且能够实现大数据量的实时通讯是非常有必要的。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是为了解决上述【背景技术】存在的不足，提出一种应用在过程监测控制系统与仿真支撑系统间的实时数据通讯系统及方法，能实现OPC和DDE两种不同数据交换机制的融合并且能够实现大数据量的实时通讯。
[0010]为了实现以上目的，本发明提供的一种应用在过程监测控制系统与仿真支撑系统间的实时数据通讯系统，其特征在于:包括与过程监测控制系统通讯的OPC通讯模块，与仿真支撑系统通讯的DDE通讯模块以及用于将OPC通讯模块和DDE通讯模块中数据进行相互转换的数据转换模块。
[0011]作为本发明的优选方案，还包括与OPC通讯模块、DDE通讯模块和数据转换模块相连的缓存模块。
[0012]—种应用在过程监测控制系统与仿真支撑系统间的实时数据通讯方法，其特征在于，包括如下步骤:
[0013]I)创建通讯配置文件，通讯配置文件采用EXCEL电子表格的形式，第一列指定通讯变量的输入输出属性，第二列为DDE通信方式的变量名，第三列为对应的OPC变量名，第四列为变量的备注信息；
[0014]2)解析通讯配置文件，配置DDE通讯服务名、主题名；
[0015]3)启动DDE通信模块，接收仿真支撑系统的通讯数据；
[0016]4)根据过程监测控制系统的工程文件的OPC网关资源ID，配置OPC通讯模块与过程监测控制系统间的通讯；
[0017]5)启动OPC通信模块并设置OPC通讯模块的数据刷新时间，接收过程监测控制系统的通讯数据；
[0018]6)数据转换模块接收到DDE通信模块和OPC通信模块发出的通讯数据后开始实时数据交换，具体方法为:
[0019]6.1)对于输出变量，仿真支撑系统采用不变不传的规则与DDE通信模块进行实时通讯，即当输出变量值发生改变时，仿真支撑系统向DDE通信模块发送一个“XTYP_ADVDATA”消息，DDE通信模块收到该消息后开始接收数据，
[0020]6.2)对于输入变量，过程监测控制系统改变变量的值后，会向OPC通讯模块发送一个“OnDataChange”消息，OPC通讯模块收到该消息后，接收数据，数据转换模块根据OPC通信客户句柄标识找到对应的DDE通信句柄，通过DDE通信模块将接收到的数据转发给仿真支撑系统。
[0021]另一种应用在过程监测控制系统与仿真支撑系统间的实时数据通讯方法，包括如下步骤:
[0022]I)创建通讯配置文件，通讯配置文件采用EXCEL电子表格的形式，第一列指定通讯变量的输入输出属性，第二列为DDE通信方式的变量名，第三列为对应的OPC变量名，第四列为变量的备注信息；
[0023]2)解析通讯配置文件，配置DDE通讯服务名、主题名；
[0024]3)启动DDE通信模块，接收仿真支撑系统的通讯数据；
[0025]4)根据过程监测控制系统的工程文件的OPC网关资源ID，配置OPC通讯模块与过程监测控制系统间的通讯；
[0026]5)启动OPC通信模块并设置OPC通讯模块的数据刷新时间，接收过程监测控制系统的通讯数据；
[0027]6)数据转换模块接收到DDE通信模块和OPC通信模块发出的通讯数据后开始实时数据交换，具体方法为:
[0028]6.1)对于输出变量，仿真支撑系统采用不变不传的规则与DDE通信模块进行实时通讯，即当输出变量值发生改变时，仿真支撑系统向DDE通信模块发送一个“XTYP_ADVDATA”消息，DDE通信模块收到该消息后开始接收数据，将数据存入缓存模块中并根据接收到的数据实时更新缓存模块内数据，数据交换模块根据设定的刷新时间，定期将缓存模块中的数据通过OPC模块异步写入过程监测控制系统；
[0029]6.2)对于输入变量，过程监测控制系统改变变量的值后，会向OPC通讯模块发送一个“OnDataChange”消息，OPC通讯模块收到该消息后，接收数据，数据转换模块根据OPC通信客户句柄标识找到对应的DDE通信句柄，通过DDE通信模块将接收到的数据转发给仿真支撑系统。
[0030]进一步地，所述异步写入是指在数据写入过程中，过程监测控制系统通知OPC通讯模块后离开返回，不等待OPC通讯模块完成通讯数据的写入，在OPC通讯模块写入完成后，会自动通知OPC通讯模块，把通讯数据写入结果传递给过程监测控制系统。
[0031]本发明的优点:本发明通过DDE通信模块接收仿真支撑系统发出的通讯数据后，通过数据转换模块转换成OPC格式数据并发送至过程监测控制系统。通过OPC通讯模块接收过程监测控制系统发送通讯数据后，通过数据转换模块转换DDE格式数据并发送至仿真支撑系统。实现了仿真支撑系统和过程监测控制系统之间的实时数据通讯。本发明具有能实现OPC和DDE两种不同数据交换机制的融合并且能够实现大数据量的实时通讯的有益效果O
【附图说明】
[0032]图1为本发明的结构示意图。
[0033]图2为本发明的工作原理图。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
[0035]实施例一:一种应用在过程监测控制系统(ABB Freelance 2000)与仿真支撑系统间的实时数据通讯系统，包括与过程监测控制系统通讯的OPC通讯模块，与仿真支撑系统通讯的DDE通讯模块，用于将OPC通讯模块与DDE通讯模块中数据进行相互转换的数据转换模块。
[0036]应用在过程监测控制系统与仿真支撑系统间的实时数据通讯方法包括如下步骤:
[0037]I)创建通讯配置文件，通讯配置文件采用EXCEL电子表格的形式，第一列指定通讯变量的输入输出属性，第二列为DDE通信方式的变量名，第三列为对应的OPC变量名，第四列为变量的备注信息；
[0038]2)解析通讯配置文件，配置DDE通讯服务名、主题名；
[0039]3)启动DDE通信模块，接收仿真支撑系统的通讯数据；
[0040]4)根据过程监测控制系统的工程文件的OPC网关资源ID，配置OPC通讯模块与过程监测控制系统间的通讯；
[0041]5)启动OPC通信模块并设置OPC通讯模块的数据刷新时间，接收过程监测控制系统的通讯数据；
[0042]6)数据转换模块接收到DDE通信模块和OPC通信模块发出的通讯数据后开始实时数据交换，具体方法为:
[0043]6.1)对于输出变量，仿真支撑系统采用不变不传的规则与DDE通信模块进行实时通讯，即当输出变量值发生改变时，仿真支撑系统向DDE通信模块发送一个XTYP_ADVDATA消息，DDE通信模块收到该消息后开始接收数据；
[0044]6.2)对于输入变量，过程监测控制系统改变变量的值后，会向OPC通讯模块发送一个OnDataChange消息，OPC通讯模块收到该消息后，接收数据，数据转换模块根据OPC通信客户句柄标识找到对应的D