基于FDT-OPC的多現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備集成研究.pdf

1、現(xiàn)場(chǎng)總線的產(chǎn)生和發(fā)展引發(fā)了工業(yè)控制領(lǐng)域的一場(chǎng)革命?，F(xiàn)場(chǎng)總線以其全數(shù)字、全分散、全開放的特點(diǎn)成為控制領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)，基于現(xiàn)場(chǎng)總線的控制系統(tǒng)正在逐步取代傳統(tǒng)控制系統(tǒng)，代表了先進(jìn)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。同時(shí)，目前現(xiàn)場(chǎng)總線種類繁多，且各自在不同領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，沒有哪種現(xiàn)場(chǎng)總線能完全適用于所有應(yīng)用領(lǐng)域。因而，多種現(xiàn)場(chǎng)總線共存的局面將在一個(gè)很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)存在。各種現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品由于協(xié)議的不同而無(wú)法實(shí)現(xiàn)互操作、協(xié)同工作，嚴(yán)重妨礙了用戶的選擇，因此，多總線集

2、成己成為必然的趨勢(shì)。 OPC (OLE forprocess control)是由OPC基金會(huì)組織倡導(dǎo)的，由在全世界范圍內(nèi)自動(dòng)化領(lǐng)域中處于領(lǐng)導(dǎo)地位的廠商協(xié)作制定的自動(dòng)化領(lǐng)域軟件的接口標(biāo)準(zhǔn)。這是專為過(guò)程控制軟件交互數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)的基于COM/DCOM技術(shù)的規(guī)范。OPC規(guī)范的提出，為多總線集成提供了一個(gè)非常有效的解決方法。采用OPC技術(shù)，各現(xiàn)場(chǎng)總線能實(shí)現(xiàn)信息共享和無(wú)縫集成，以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的即插即用(Plug ＆ Play)，大大提高了多現(xiàn)

3、場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的互操作性和適應(yīng)性。 但是，用OPC技術(shù)解決多現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的集成，必須要為每個(gè)不同的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)段開發(fā)一個(gè)OPC數(shù)據(jù)訪問(Data Access)服務(wù)器，同時(shí)需要實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)存取。因此，在多現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)下，OPC DA服務(wù)器開發(fā)人員要熟悉不同現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集方式和總線通訊協(xié)議，并在此基礎(chǔ)上編寫現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的通訊驅(qū)動(dòng)程序。因此，OPC服務(wù)器的開發(fā)依賴于設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)總線類型、廠商和設(shè)備類型，這導(dǎo)致了開發(fā)

4、OPC服務(wù)器的工作量和難度都大大地增加。 同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)不同現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)交換，還必須在OPC DA服務(wù)器基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)OPC Data eXchange規(guī)范。 FDT(Field Device Tool)技術(shù)規(guī)范是由ZVEI(德國(guó)電工器材工會(huì))提出并于2000年由PROFIBUS協(xié)議用戶組織(PNO)發(fā)布。它的推出迅速得到了眾多自動(dòng)化行業(yè)的大型公司的支持，并在2003年成立了專門的非盈利組織FDT JIG來(lái)負(fù)責(zé)研

5、究開發(fā)推廣這項(xiàng)技術(shù)，規(guī)范現(xiàn)已成為IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。FDT定義了FDT框架應(yīng)用程序?qū)ο蠹捌浣涌?，設(shè)備廠商提供的設(shè)備相關(guān)軟件組件和主系統(tǒng)廠商的工程軟件之間的標(biāo)準(zhǔn)接口，使得主系統(tǒng)廠商通過(guò)一個(gè)工程工具軟件就可以集成不同廠商、不同現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議、不同類型的設(shè)備。 針對(duì)OPC技術(shù)解決多現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)集成問題所存在的不足，本文通過(guò)對(duì)FDT技術(shù)及其解決設(shè)備訪問獨(dú)立于設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)總線類型、廠商和設(shè)備類型的有關(guān)技術(shù)與機(jī)制進(jìn)行深入地研究，并在此基礎(chǔ)上，提