(3) 自動(dòng)化對(duì)象模型

　　OPC客戶程序的開發(fā)關(guān)鍵在于搞清該動(dòng)態(tài)鏈接庫的封裝結(jié)構(gòu)，也即自動(dòng)化接口標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)可以用圖6所示的自動(dòng)化對(duì)象模型表示。它主要由六類對(duì)象組成：

　　OPCServer:OPC服務(wù)器的一個(gè)實(shí)例。只有創(chuàng)建了OPCServer對(duì)象以后才能獲得OPC服務(wù)器的信息，它包括OPCGroups的搜索以及OPCBrowser對(duì)象的創(chuàng)建;

　　OPCGroups：能夠自動(dòng)搜集到OPCServer范圍內(nèi)客戶端創(chuàng)建的所有的OPCGroup對(duì)象;

　　OPCGroup:OPCGroup對(duì)象的一個(gè)實(shí)例。它包含所有的狀態(tài)信息，并且為OPCGroup中所涉及的OPC- Items提供必要的服務(wù);

　　OPCItems：能夠自動(dòng)搜集到OPCServer范圍內(nèi)客戶端創(chuàng)建的對(duì)應(yīng)相應(yīng)的OPCGroup中的所有的OPCItem對(duì)象;

　　OPCItem：一個(gè)自動(dòng)化對(duì)象，它包含“位號(hào)”的定義，當(dāng)前值，狀態(tài)信息，最后更新時(shí)間;

　　OPCBrowser：瀏覽服務(wù)器中所有“位號(hào)”名稱的對(duì)象。對(duì)于每個(gè)OPCServer只能創(chuàng)建一個(gè)OPCBrowser對(duì)象。

　　圖6 自動(dòng)化對(duì)象模型

　　3.3 實(shí)現(xiàn)PID控制的OPC客戶程序

　　(1) 使用VB開發(fā)OPC應(yīng)用程序

　　利用VB開發(fā)OPC應(yīng)用程序時(shí)，實(shí)現(xiàn)OPC自動(dòng)化接口的OPC包裝DLL是必須的，這個(gè)OPC包裝DLL一般應(yīng)該是由OPC服務(wù)器的供應(yīng)商提供的，為OPC客戶程序的軟件開發(fā)提供了具有良好接口的工具。本文使用為OPC基金會(huì)的OPC包裝DLL進(jìn)行說明。

　　因?yàn)樵谛陆ǖ腣B工程里OPC包裝DLL還沒有注冊，必須先用下述方法對(duì)OPC包裝DLL進(jìn)行注冊：

　　從VB菜單里選擇[工程(P)]-[引用(N)];

　　在[可用的引用(A)]的一覽表示中，選擇對(duì)應(yīng)的OPC包裝DLL的文件名，這里選擇[OPC Automation 2.0];

　　(2) 實(shí)現(xiàn)步驟

　　用VB編寫OPC客戶端程序包含以下步驟：

　　添加服務(wù)器的引用，創(chuàng)建OPC服務(wù)器對(duì)象，并將客戶程序與服務(wù)器相連;

　　創(chuàng)建組集合并添加組對(duì)象;

　　添加OPC項(xiàng)，利用OPCBrowse方法瀏覽整個(gè)服務(wù)器中所有的項(xiàng)，選擇需要的項(xiàng)，將其添加到規(guī)定的組中，并顯示其值和狀態(tài);

　　在主畫面中顯示添加的組和項(xiàng)。

　　(3) 程序設(shè)計(jì)

　　圖7是以VB實(shí)現(xiàn)的具有PID功能的OPC同步客戶程序。

　　圖7 實(shí)現(xiàn)PID控制的OPC客戶程序

　　該單回路控制過程為自衡非振蕩，具有相互影響的雙容過程。其數(shù)學(xué)模型可用如下傳遞函數(shù)描述：

　　G(s)=

　　式中， Kp， Tp，τ為過程的增益、時(shí)間常數(shù)和時(shí)滯。式中的各參數(shù)可根據(jù)階躍響應(yīng)曲線用圖解法求得。

　　下面給出確定傳遞函數(shù)的參數(shù)的方法：設(shè)圖7中的控制量為q，測量值為y(∞)，新的穩(wěn)態(tài)值為設(shè)定值，增益K可由輸入輸出的穩(wěn)態(tài)值直接算出

　　，而Tp，τ則可以用作圖法確定。為了能夠隨時(shí)調(diào)用在OPC服務(wù)器上采集的測量值y并繪制出相應(yīng)的階躍響應(yīng)曲線，這里把選擇的數(shù)據(jù)存放在指定的數(shù)據(jù)庫中(采用SQL2000數(shù)據(jù)庫)。同時(shí)也是為了在進(jìn)行算法的仿真的時(shí)候，既可以從歷史數(shù)據(jù)庫中取數(shù)據(jù)，也可隨著數(shù)據(jù)的采集，可以不斷刷新數(shù)據(jù)，進(jìn)行算法的優(yōu)化，如圖8所示。

　　圖8 SQL server數(shù)據(jù)庫中存取OPC服務(wù)器數(shù)據(jù)

　　4、結(jié)束語

　　通過FF現(xiàn)場總線的過程控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程，論述OPC技術(shù)，目的是希望通過VB去開發(fā)OPC自動(dòng)化接口的客戶應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)PID控制算法到OPC 客戶應(yīng)用程序的應(yīng)用編程，方便用戶的使用和系統(tǒng)的維護(hù)和升級(jí)，同時(shí)研究SQL Server 2000的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，用于歷史數(shù)據(jù)的存取以及算法的仿真。如何實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的先進(jìn)控制算法，可以使用OLE自動(dòng)化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)VB與Matlab混合編程，即用VB編寫OPC客戶端程序來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，而利用Matlab進(jìn)行先進(jìn)控制算法的編寫，從而對(duì)現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，是下一步研究的重點(diǎn)。