计算机控制系统中PC机与现场设备通信软件开发研究

王萌

【摘要】随着科学技术的不断发展，计算机的诞生与普及性运用为人们工作、学习以及生活带来了极大的便利，而要想确保实现计算机性能的充分发挥，就需要针对当前计算机控制系统集成中所呈现出的问题进行完善解决，尤其是要针对现场设备通信协议不统一、设备兼容性与通信软件移植性差的问题进行完善解决。本文就计算机控制系统中PC机与现场设备通信软件的开发进行了研究，以此来搭建出相应的软件结构模式，实现对存在问题的有效解决。

【关键词】计算机控制系统 PC机 现场设备 通信软件 开发

基于信息技术不断发展的背景下，为了进一步解决当前现场设备不断更新换代以及软件开发技术不断优化升级所带来的问题，就需要在实现现场通信软件开发的基础，确保软件具备良好的集成性。而针对计算机控制系统中PC机与现场通信软件的开发进行研究，则能够以统一通信接口的提供来确保计算机控制系统集成功能的有效实现，并提高现场通信软件的性能，确保其具备良好的可拓展性与可维护性。

一、计算机控制系统与现场通信软件概述

基于计算机控制系统下，OPC接口标准的制定促使OLE以及COM技术在工业过程控制中实现了完善运用，而Windows通信能力的不断提升，使得数据交换与共享变得方便快捷，加上现场总线在设计中逐渐融入了数字化技术，并且具备着良好的开放性，进而在计算机过程控制中实现了广泛运用。通过对三者的融入使得全新系统体系结构随之诞生，且系统的灵活性与开放性随之提升。而现场通讯软件的运用，则承担着处理通信信息的功能，在处理多种现场设备信息的同时，需要将数据格式进行转化以实现统一，并以统一数据访问接口的提供来促使信息被高度共享与充分利用。而在信息技术与通讯技术不断发展的背景下，现场设备的种类在不断增加，因此所提供的现场通信信息不仅多且复杂，因此，这就需要实现对现场通信软件的升级处理，以此来适应设备更新之需，并提高用户体验度、满足用户的实际使用之需。

二、计算机控制系统PC机与现场通信软件的开发

2.1现场设备通信软件的体系结构

基于计算机控制系统中，集成工作实现的原理是需要将控制系统进行抽象设计，以搭建出相应的层次模型，具体而言为：第一，设备层。即将现场的通信设备，以网络节点的方式与总线网络进行连接，相应功能模块的总线设备则实现对生产过程的控制；第二，数据层。主要承担着监视与控制的功能。该层次主要实现数据的采集与传输，能够实现对现场设备的有效协调，以较高的自动化控制与管理水平来满足生产之需；第三，应用层。在接收数据后进行分析整理，实现信息的集成并与网络连接，以此来确保管理决策等功能的发挥。基于通信软件下，需要确保设备层与数据层、数据层与应用层间能够实现有效的通信，进而才能够在实现对现场设备监管控制的基础上，实现对信息的高效采集分析与处理。在实际开发的过程中，需要确保现场通信软件具备良好的开放性与通用性功能，结合实际进行设计，以简化软件构造；同时，要实现软件功能模块的搭建，在此基础上，对功能模块进行分解，形成相互独立的可复用通信控件，且提供统一的接口。

2.2现场总线与OPC技术

第一，在FF现场总线的层次结构上，基于FF标准下，主要分为物理层、链路层以及应用层，在OSI标准的基础上，增加了用户层，以此形成了FF体系结构。第二，在OPC技术上，借助OLE/COM技术，使用的是客户/服务器的结构形式，其中，OPC逻辑对象模型总共有如下三类：一是OPC服务器对象、二是OPC组对象、三是OPC项目对象，而各类对象有着相应的系列接口。

2.3计算机控制系统PC机与现场设备通讯软件的层次结构设计

第一，通讯软件的核心功能。要在实现对现场设备数据进行采集的基础上，实现对现场设备通信过程的协调处理，并实现对设备运行状态的监管，同时，实现对设备通信斜体的转换，并实现对数据的整理与打包。第二，各层次的功能。在物理层上，主要承担着接入端口设置以及通信命令接收与发送的功能；在链路层上，承担着链路层协议处理之功能，进而确保实现无差错数据的传输、共享，并实现对通信介质使用权分配问题的解决；在应用层上，需要提供过程监控与程序访问的接口，并提供设备通信的服务与控制机制，同时实现对系统的维护与管理。

总结：综上，本文就计算机控制系统PC机与现场设备通信软件的设计问题展开了研究与探讨，通过对现场设备通信软件的体系结构、现场总线与OPC技术的分析，搭建了相应软件的体系结构，为满足当前现场设备不断更新之需并实现计算机控制系统集成功能的充分发挥奠定基础。