OPC與ARCNET
ARCNET網絡是美國Datepoint公司1977年開發成功的一種局域網,這種網絡在硬件結構組成上包括有源Hub或無源Hub、ARCNET網卡、93歐姆的終結器。布纜方式分為總線型和星型總線型,可以通過同軸電纜或雙絞線連接網絡。2500 m3高爐風機控制系統的ARCNET網絡采用同軸電纜總線方式布置,即用RC-62/u同軸電纜和BNC T型頭構成總線拓撲結構,電纜兩端用無源終結器進行終結。ARCNET網絡由于采用令牌環的方式在網絡中傳送數據,每個設備在網絡中有一個唯一的節點地址(MAC),令牌在邏輯環中按照MAC的地址由小到大傳輸,持有令牌的節點作為源節點才有權對目的節點發送數據,目的節點在收到源節點的請求發送幀后返回確認幀(ACK),源節點在收到目的節點的ACK幀后才能像其發送一個長度為0-507字節的數據幀。數據發送結束后,令牌傳至與之MAC地址相鄰的節點。因此ARCNET網絡具有可靠性高、通訊速率高、可確定的性能以及遠距離通信能力等特點,在20世紀80、90年代廣泛應用在工業自動化領域。但是隨著工業以太網的出現和PLC技術的迅速發展,目前國內外的工業自動化領域都采用基于工業以太網的設備層(傳感器等儀表)、控制層(PLC系統)、管理層(組態軟件開發的遠程操作站)的現場總線技術,ARCNET網絡由于本身網絡協議的限制和兼容性不強的缺點逐漸被工業以太網取代,而目前國內外開發的組態軟件又都是基于工業以太網和WINDOWS操作系統的,無法與ARCNET網絡中的設備建立通訊,僅有很少數公司,如美國科動公司仍生產ARCNET網卡,用戶需要了解網絡中數據幀的結構按照ARCNET網絡協議編寫VC語言,才能與網絡上的其它設備節點建立通訊。
目前大多數現場控制層的PLC控制系統間采用PROFIBUS-DP總線通訊,儀表設備間采用RS-485通訊,設計人員可以按照OPC接口規范編制一套通用OPC服務軟件,通過在計算機上安裝該軟件,經由驅動程序訪問總線PROFIBUS-DP總線和RS-485上的控制設備,暴露OPC標準接口,向客戶層提供數據訪問(存取)服務。
但是基于早期的工業ARCNET網絡的OPC數據訪問服務器,目前國內外還沒有開發出一個成熟的產品。由于ARCNET網絡自身的網絡協議和數據幀的結構組成特點,掌握風機控制系統ARCNET網絡結構和數據發送方式,將ARCNET網絡驅動和OPC接口規范很好的結合起來,是通過基于ARCNET網絡的OPC數據訪問服務器實現WINCC組態軟件與風機控制系統的通訊的關鍵技術。
OPC數據存取服務器主要由以下幾個對象組成,即服務器對象(OPC Server)、組對象(OPC Group) 和項對象(OPC Item)。OPC服務器對象維護有關服務器的信息并作為OPC組對象的容器,可動態的創建或釋放組對象;而OPC組對象除了維護有關其自身的信息,還提供了包容OPC項的機制,邏輯上管理OPC項;OPC項則表示了與OPC服務器中數據的連接。(end)