關(guān)于pks提供的OPC接口

1、1. Experion OPC接口類型Experion提供了下列可選的OPC接口，不同的接口用于不同的需求：1.1. Experion OPC Client Interface（OPC客戶端接口）OPC客戶端接口用于與一些簡單的子系統(tǒng)之間進(jìn)行通訊，如PLC等。這個組態(tài)需要在Quick Builder中進(jìn)行。在這里，PKS系統(tǒng)作為OPC客戶端的身份與第三方OPCserver進(jìn)行通訊。參考文檔OPC Client Interface Reference在Quick Builder中每一個OPC Controller下可以最多組態(tài)735個點（Item）1.2. Experion OPC Advanc

2、ed Client（OPC高級客戶端）OPC高級客戶端包括Data client（數(shù)據(jù)客戶端）和alarm/event client（報警及事件客戶端）OPC高級數(shù)據(jù)客戶端用于與一些比較復(fù)雜的客戶端之間的通信，比如其它DCS系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)的點結(jié)構(gòu)是按照OPC基金會規(guī)定的OPCv2.05版進(jìn)行架構(gòu)的，也就是說這些點都有比較復(fù)雜的參數(shù)體系，比如PKS系統(tǒng)的點就是復(fù)雜的點結(jié)構(gòu)。OPC高級報警與事件客戶端可以接收第三方OPC報警與事件服務(wù)器的報警及事件信息，在收到報警事件后，將會顯示在報警匯總中，在操作員確認(rèn)了這些報警后，其確認(rèn)信息也將發(fā)送到OPC報警及事件服務(wù)器中。報警和事件客戶端的規(guī)范依據(jù)是OP

3、C基金會報警與事件規(guī)范版本V1.01.3. Experion OPC Display Data Client（OPC顯示數(shù)據(jù)客戶端）OPC數(shù)據(jù)顯示客戶端用于在用戶流程圖中添加OPC數(shù)據(jù)，并且不需要其它額外的信息（如歷史信息、報警信息等）。這個客戶端基于OPC基金會數(shù)據(jù)訪問規(guī)范版本V2.05。組態(tài)時，可以直接在流程圖中添加數(shù)據(jù)ITEM，而不需要在Quick Builder中建點。1.4. Experion OPC Data Access Server（OPC數(shù)據(jù)訪問服務(wù)）Experion OPC Data Access Server提供了一種可以讓其它OPC客戶端Read/Write PKS系統(tǒng)

4、點參數(shù)的功能?；贠PC基金會版本V2.05，也可以向下兼容至OPC V1.0和OPCV2.0。對于OPC Data Access Server功能，PKS不需要做任何特殊組態(tài)，只需要有相應(yīng)的License即可。ProgId= HWHsc.OPCServer。1.5. Experion OPC Alarm and Event Server（OPC報警與事件服務(wù)）Experion OPC Alarm and Event Server允許OPC Alarm and Event 客戶端從PKS系統(tǒng)接收報警和事件信息。PKS支持OPC基金會的Alarm and Event V1.02規(guī)范。PKS不需做

5、特殊的組態(tài)。1.6. Experion OPC Historical Data Access Server（OPC歷史數(shù)據(jù)訪問服務(wù)）Experion OPC Historical Data Access Server為第三方OPC客戶端提供了訪問PKS點參數(shù)歷史的功能。基于OPC Historical Data Access 規(guī)范V1.2PKS不需做特殊的組態(tài)。1.7. Experion OPC Integrator（OPC集成）Experion OPC integrator用于數(shù)據(jù)在2個或多個OPCServer之間進(jìn)行傳輸。在下列情況下，一般使用這種方式：a) 一個系統(tǒng)（第三方）已經(jīng)提供的O

6、PC Server，但是沒有OPC Client，當(dāng)這個系統(tǒng)還需要從Experion獲得數(shù)據(jù)時。b) 在Experion的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時（包括操作員改變的數(shù)據(jù)），需要傳送到第三方的OPC Server中。c) Experion過程控制器（Controllers）需要與管理控制層（Supervisory Control Layer）之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時警告：不能利用這種方式在控制器之間傳輸安全或關(guān)鍵任務(wù)信息，對于涉及到安全方面的信息，需要使用直連線的方式在控制器之間進(jìn)行傳輸。2. OPC接口組態(tài)說明由于PKS作為OPC Server時在PKS側(cè)基本沒有什么特殊設(shè)置，所以作為組態(tài)工作來講，重點是：在

7、Experion作為OPC Client時該如何理解和操作。有關(guān)于OPC的一些概念和術(shù)語可以參考附錄OPC專用術(shù)語部分的描述。注意：無論什么時候，在組態(tài)OPC的Item時，對其名稱及點參數(shù)一定要注意大小寫的區(qū)別，OPC通信通常會對大小寫敏感，為了減少不必要的麻煩和節(jié)省調(diào)試時間，在做OPC通信，最好養(yǎng)成良好的習(xí)慣。2.1. 關(guān)于OPC的數(shù)據(jù)傳輸方式OPC是一種數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)源（Server）到任何一個客戶端（Client）通信的標(biāo)準(zhǔn)，OPC Server和OPC Client可以在同一臺計算機(jī)上，也可以在不同的計算機(jī)上。OPC是如何進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸工作的OPC Server上的數(shù)據(jù)在OPC Client

8、上是以Item的形式進(jìn)行引用的，在OPC Client上，必須將一個或多個Item加入到一個Group（組）中，再從OPC Server獲得Item數(shù)據(jù)。OPC Client請求OPC Server創(chuàng)建一個組，并指定最大更新速率（Update Rate）和死區(qū)（Deadband），然后OPC Client請求OPC Server添加Item到這個組中。注：l 雖然OPC Client指定了一個Group的更新速率，但是否采用這個速率是由OPC Server根據(jù)實際系統(tǒng)狀況決定的。l 雖然OPC Client指定了一個Group的死區(qū)，但是否采用這個死區(qū)是由OPC Server實際系統(tǒng)狀況決定的

9、。Callback（回叫方式）通常，OPC Server通過Callback的方式發(fā)送數(shù)據(jù)到OPC Client。當(dāng)創(chuàng)建了一個Group后，OPC Server會為這個Group的Item創(chuàng)建一個緩沖區(qū)，這個緩沖區(qū)依照Group指定的更新速率進(jìn)行更新，在最后一次緩沖區(qū)更新后，當(dāng)數(shù)據(jù)再次發(fā)生有效改變（是否為有效改變由Group的Deadband決定）時，OPC Server只發(fā)送Group中Item的最新值到OPC Client。這種方法，減少了OPC Server和OPC Client之間的通信量，OPC Client只在數(shù)據(jù)發(fā)生有效改變時才接收到數(shù)據(jù)。Explicit read reques

10、t（外部讀請求方式）OPC Client也可以發(fā)送外部讀請求到OPC Server，而不受Callback的限制。OPC Client可以直接請求OPC Server中緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)或直接從現(xiàn)場設(shè)備（例如卡件）讀取數(shù)據(jù)。這種方式與Callback相比效率較低。2.2. 最簡單的OPC客戶端接口：Experion OPC Display Client如果與第三方OPC Server進(jìn)行通信，沒有特殊要求，只需要在流程圖中進(jìn)行顯示，則可以選擇使用Experion OPC Display Client方式來實現(xiàn)。這種方式的特點是：a) 這種方式不需要專門的License許可b) 組態(tài)快捷、簡單，不需要

11、在Quick Builder中組態(tài)SCADA通信點c) 組態(tài)好OPCDisplay后，剩下的工作就是在流程圖中添加點信息即可組態(tài)步驟：a) 首先確定第三方OPC Server的若干必要參數(shù)：l 第三方OPC Server的主機(jī)名/IPl 第三方OPC Server的ProgID。關(guān)于這個ProgID，在不知道的情況下，可以通過枚舉的方法獲得，具體獲得方法參見附錄中的獲得OPC Server ProgID的方法部分的描述。l 與第三方通信點信息，包括完整的點參數(shù)和點類型信息。在獲得了點參數(shù)信息后，還需要規(guī)劃Group（組），每一個Item（點參數(shù)）都必須屬于一個Group，每一Group可以包含

12、幾十或幾百個Item，每一個Group內(nèi)的Item都使用相同的Update時間、Deadband（死區(qū)）等一些公共特性。在Experion中的OPC Display Client每規(guī)劃一個組就需要建立一個OPCDisplay的的System Interface，每一個OPCDisplay Interface缺省的可容納Item的數(shù)量為500個，所以實際組態(tài)時可以根據(jù)實際情況規(guī)劃Group的數(shù)量。b) 利用通用OPC Client軟件測試與第三方OPC Server的通訊以及連接是否正常（具體方法參見附錄中的利用通用OPC Client與OPC Server連接并通信部分），如果利用通用的OPC

13、 Client無法連接到第三方OPC Server，那么Experion也不會正常連接。c) 組態(tài)System Interface：OPCDisplayl 首先打開Station，并選擇菜單：Configure->System Hardware->System Interfaces，進(jìn)入到System Interfaces組態(tài)界面，如圖：l 在System Interfaces界面的Type項的下拉菜單中選擇“OPCDISPLAY”，選擇好后，再單擊后面Alias項中的“-”，進(jìn)入到OPCDisplay組態(tài)界面（這里以1號System Interface為例）。l 在OPC Dis

14、play組態(tài)界面中的Configuration選項卡中，輸入下圖中所示的信息l 當(dāng)配置完成后，如果與OPC Server連接正常，在Status選項卡中，可以看到連接狀態(tài)，如圖所示的連接狀態(tài)就是正常的。d) 當(dāng)OPCDisplay組態(tài)完成后，就可以在流程圖中組態(tài)具體的點了，具體步驟如下：l 打開HMI Display Builder，并在圖中插入一個Alphanumeric對象l 在這個Alphanumeric對象的屬性窗口中的Data選項卡中，輸入OPC通信點信息，如圖（這里的通信點是測試點，具體測試點的名稱和內(nèi)容參見利用通用OPC Client與OPC Server連接并通信中對測試點的說

15、明）l 保存流程圖，并在Station中運行這張圖l 如果想測試OPC Write，則直接在Station中選中并輸入測試數(shù)字即可，如圖： 2.3. 通用的OPC客戶端接口：Experion OPC Client Interface當(dāng)Experion作為一個主系統(tǒng)與一些小規(guī)模的系統(tǒng)進(jìn)行通信時，通?？梢圆捎肊xperion OPC Client Interface，大多數(shù)情況下，通信都可以使用這個客戶端接口。這個客戶端接口需要License授權(quán)。與Experion OPC Display Client相比，Experion OPC Client Interface需要在Quick Builder

16、中組態(tài)，并且在組態(tài)時可以組態(tài)報警、趨勢等功能，同時也可以組態(tài)OPC Write功能，OPC Write的組態(tài)方式與MODBUS的組態(tài)類似。與OPC Display Client一樣，OPC Client Interface只能進(jìn)行實時數(shù)據(jù)的讀寫操作（OPC DA）。與MODBUS基本類似，Experion OPC Client Interface的組態(tài)相對也比較簡單，在獲得必要參數(shù)后，需要組態(tài)Channel、Controller和Point。具體過程如下：a) 首先確認(rèn)在Quick Builder中的Tools->Component Manager中Device中“OPC”是被選中的（如

17、圖）。b) 創(chuàng)建OPC Channel，選擇OPC Channel并填寫參數(shù)。這里的參數(shù)如沒有特殊需要，都可以采用默認(rèn)值。這里單獨將Diagnostic Scan Period和Background Scan Period的概念說明一下：Diagnostic Scan Period：診斷掃描周期，指定了相應(yīng)周期后，Experion將按照周期時間發(fā)送同步請求至OPC Server，用于確認(rèn)OPC Server的運行狀態(tài)。缺省60秒。Background Scan Period：后臺掃描周期，指定了這個周期后，Experion會在每一周期將Controller中“background scanni

18、ng=enabled”控制器向OPC Server進(jìn)行一次外部直接讀數(shù)據(jù)請求。簡言之，就是定期全部讀取一次指定控制器的數(shù)據(jù)，平時按照死區(qū)的定義接收有變化的數(shù)據(jù)。缺省60秒。c) 建立Controller，并指定Deadband。d) 建點，這里做2個點，一個是模擬點，一個是狀態(tài)點模擬點狀態(tài)點如果OPC點是可以讀寫的，則還需在Control選項卡中設(shè)置源參數(shù)和目標(biāo)參數(shù)，如果沒有特殊要求，源地址與目標(biāo)地址可以與PV地址一致，如圖： e) 在Station中激活Channel和Controller，并進(jìn)入剛建好點的點細(xì)目，查看狀態(tài)如圖，模擬點可以通過SP進(jìn)行寫操作如圖，狀態(tài)點可以通過OP進(jìn)行寫操作2

19、.4.3. 附錄3.1. OPC專用術(shù)語l CLSID(Class Identifier，類ID)CLSID，即類ID（類標(biāo)識），“通用唯一標(biāo)識符”(UUID)，用于標(biāo)識 COM 組件。每個 COM 組件在 Windows 注冊表中都有自己的 CLSID，以便讓其他應(yīng)用程序加載。l Group（組）在OPC對象結(jié)構(gòu)中，使用同一更新速率（Update）和死區(qū)（Deadband）的Item的集合l Item（項）OPC Server中的一個單一的數(shù)據(jù)源l OPC（OLE for Process Control，專用于過程控制的OLE技術(shù)）OPC(OLE for Process Control, 用

20、于過程控制的OLE)是一個工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，管理這個標(biāo)準(zhǔn)國際組織是OPC基金會，OPC基金會現(xiàn)有會員已超過220家。遍布全球，包括世界上所有主要的自動化控制系統(tǒng)、儀器儀表及過程控制系統(tǒng)的公司。 基于微軟的OLE(現(xiàn)在的Active X)、COM (部件對象模型)和DCOM (分布式部件對象模型)技術(shù)。OPC包括一整套接口、屬性和方法的標(biāo)準(zhǔn)集，用于過程控制和制造業(yè)自動化系統(tǒng)。OPC全稱是OLE for Process Control，它的出現(xiàn)為基于Windows的應(yīng)用程序和現(xiàn)場過程控制應(yīng)用建立了橋梁。在過去，為了存取現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，每一個應(yīng)用軟件開發(fā)商都需要編寫專用的接口函數(shù)。由于現(xiàn)場設(shè)備的種類繁多

21、，且產(chǎn)品的不斷升級，往往給用戶和軟件開發(fā)商帶來了巨大的工作負(fù)擔(dān)。通常這樣也不能滿足工作的實際需要，系統(tǒng)集成商和開發(fā)商急切需要一種具有高效性、可靠性、開放性、可互操作性的即插即用的設(shè)備驅(qū)動程序。在這種情況下，OPC標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運而生。OPC標(biāo)準(zhǔn)以微軟公司的OLE技術(shù)為基礎(chǔ)，它的制定是通過提供一套標(biāo)準(zhǔn)的OLE/COM接口完成的，在OPC技術(shù)中使用的是OLE 2技術(shù)，OLE標(biāo)準(zhǔn)允許多臺微機(jī)之間交換文檔、圖形等對象。COM是Component Object Model的縮寫，是所有OLE機(jī)制的基礎(chǔ)。COM是一種為了實現(xiàn)與編程語言無關(guān)的對象而制定的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)將Windows下的對象定義為獨立單元，可不受程序

22、限制地訪問這些單元。這種標(biāo)準(zhǔn)可以使兩個應(yīng)用程序通過對象化接口通訊，而不需要知道對方是如何創(chuàng)建的。例如，用戶可以使用C+語言創(chuàng)建一個Windows對象，它支持一個接口，通過該接口，用戶可以訪問該對象提供的各種功能，用戶可以使用Visual Basic，C，Pascal，Smalltalk或其它語言編寫對象訪問程序。在Windows NT4.0操作系統(tǒng)下，COM規(guī)范擴(kuò)展到可訪問本機(jī)以外的其它對象，一個應(yīng)用程序所使用的對象可分布在網(wǎng)絡(luò)上，COM的這個擴(kuò)展被稱為DCOM（Distributed COM）。通過DCOM技術(shù)和OPC標(biāo)準(zhǔn)，完全可以創(chuàng)建一個開放的、可互操作的控制系統(tǒng)軟件。OPC采用客戶/服務(wù)

23、器模式，把開發(fā)訪問接口的任務(wù)放在硬件生產(chǎn)廠家或第三方廠家，以O(shè)PC服務(wù)器的形式提供給用戶，解決了軟、硬件廠商的矛盾，完成了系統(tǒng)的集成，提高了系統(tǒng)的開放性和可互操作性。OPC服務(wù)器通常支持兩種類型的訪問接口，它們分別為不同的編程語言環(huán)境提供訪問機(jī)制。這兩種接口是：自動化接口（Automation interface）；自定義接口（Custom interface）。自動化接口通常是為基于腳本編程語言而定義的標(biāo)準(zhǔn)接口，可以使用VisualBasic、Delphi、PowerBuilder等編程語言開發(fā)OPC服務(wù)器的客戶應(yīng)用。而自定義接口是專門為C+等高級編程語言而制定的標(biāo)準(zhǔn)接口。OPC現(xiàn)已成為工業(yè)

24、界系統(tǒng)互聯(lián)的缺省方案，為工業(yè)監(jiān)控編程帶來了便利，用戶不用為通訊協(xié)議的難題而苦惱。任何一家自動化軟件解決方案的提供者，如果它不能全方位地支持OPC，則必將被歷史所淘汰。l ProgID（Programmatic Identifier應(yīng)用程序標(biāo)識）每一個COM組件都需要指定一個 CLSID，并且不能重名，CLSID表示使用一個具有16個字節(jié)的數(shù)字（例如：86A70E6F-3F1C-46B5-86F9-C21DAD69C756就是一個類標(biāo)識），每個CLSID都在系統(tǒng)的注冊表中被注冊，它表示組件的實際路徑，保證了組件路徑的透明性，每一個類標(biāo)識（CLSID）都可以有一個與之關(guān)聯(lián)的ProgID，ProgI

25、D是以字符串的方式來標(biāo)識一個CLSID，與CLSID的16字節(jié)的標(biāo)識相比，ProgID比較容易記憶，其格式為：<Vendor主程序>.<Component組件名>.<Version版本>l Update Rate（更新速率）在OPC Server中Item的更新速率3.2. 獲得ProgID的方法每一個OPC Server在本機(jī)范圍內(nèi)都有一個唯一的識別類名，稱之為ProgID。當(dāng)安裝完OPC Server后會注冊到系統(tǒng)COM類型庫中。當(dāng)我們需要與OPC Server進(jìn)行通信時，必須要知道相應(yīng)的OPC Server的ProgID名。通常情況下，不需要專門記憶某

26、個ProgID，只需要掌握一般方法即可：a) 在與第三方OPC Server進(jìn)行通信時，對方應(yīng)提供這個ProgID。例如，honeywell Experion中所提供的通用OPC Server為：HWHsc.OPCServer，其名稱是固定的。b) 通過通用的OPC Client軟件可以枚舉出指定機(jī)器或IP中的ProgID名及其簡要描述，從中可以選擇并記錄需要的ProgID。大部分OPC Client均提供這種枚舉方式。c) 如果在Station中組態(tài)OPC Display Client，在輸入了第三方OPC Server的機(jī)器名或IP后，在Server ProgID項中會自動枚舉出對方機(jī)器中

27、所有的PrigID（如圖），從中選擇需要的即可。3.3. 利用通用OPC Client與OPC Server通信免費的OPC Client軟件非常多，在這里推薦2款比較好的軟件：a) 第一款軟件是：OPC Client，這款軟件是一個綠色軟件，不需要安裝，使用簡單，通常用于單純的測試與OPC Server的連接，在現(xiàn)場調(diào)試時或做一些簡單測試時推薦使用這款軟件。b) 另一款軟件是：MatrikonOPC，這款軟件需要安裝，并且可以選擇同時安裝一個OPC Server，也就是說，MatrikonOPC同時包括了OPCServer和OPC Client的功能。與Experion OPC Server

28、一樣，MatrikonOPC的OPC Server功能也是通用的OPC Server，我們可以通過這款軟件測試所有的Experion的OPC功能。由于OPC客戶端軟件的操作基本上都類似，所以這里以“OPC Client”為例，說明OPC客戶端軟件的使用和測試方法。OPC Client是一款綠色軟件，不需要安裝就可以直接運行程序。這里，我們的例子是以O(shè)PC Client作為OPC的客戶端程序，以Martikon作為OPC服務(wù)器端程序。服務(wù)器端程序只需要在運行后，添加幾個自定義點即可，下面重點將OPC Client的使用方法做一個詳細(xì)的說明。a) MatrikonOPC Server的ProgID為：Matrikon.OPC.Simulation.1b) MatrikonOPC Server安裝在本機(jī)上，即客戶端與服務(wù)器端在同一臺機(jī)器上（注：當(dāng)客戶端與服務(wù)器端不在同一臺機(jī)上時，當(dāng)客戶端需要訪問OPC服務(wù)器時，還需要對服務(wù)器端的DCOM進(jìn)行一些權(quán)限配置，對于這些配置可參見附錄配置OPC Server上的DCOM部分的描述）c) 運行Matrikon的OPC Server仿真程序MatrikonOPC Server for Simulation，并添加若干自定義點，如圖所示，我們?yōu)镸at