随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展,生产过程的底层自动化监视和控制系统逐渐得到了完善,形成了基于集散控制系统(DCS)、可编程控制器(PLC)、现场总线控制系统(FCS)等的各种工业控制系统,但是上述系统往往缺乏统一的接口标准,难以实现各厂家的系统或仪表的直接互连、互操作及与上层应用软件的信息交互。OPC技术为工业控制领域提供了一种标准的数据访问机制,可用于解决不同控制系统网络之间的系统集成,实现系统之间的无缝连接和通信。首先,本文分析比较了目前控制系统集成的各种方法。针对工业控制系统各个厂商的设备相互不能通信、应用受到限制等问题,提出将OPC作为DCS和FCS的中间件,实现异构网络的接口级同构。其次,分析了以COM/DCOM为基础的OPC DA规范和Client/Server体系结构中信息的交互过程。在实验室FCS和DCS控制装置基础上构建了基于OPC的工业控制系统。其中,每个控制系统各自拥有OPC服务器。完成了OPC定制接口的OPC客户端的开发工作,实现了OPC客户端和两个OPC服务器的数据通信,并且实现了对采集的数据的实时曲线显示、保存和历史数据的调用等功能。最后,针对实验室水箱液位对象死区和时滞特性,提出了一种非线性预测控制算法,并在OPC客户端得到了实现,取得了良好的控制效果。本文研究工作表明,构建基于OPC的工业控制系统可实现不同控制系统网络间的互连与信息共享,OPC客户端方便了先进控制算法的实施,减轻了下位机的工作负荷,为复杂控制算法的实现提供了一种工作思路。