OPC應(yīng)用技術(shù)簡(jiǎn)介

OPC應(yīng)用技術(shù)簡(jiǎn)介OPC應(yīng)用技術(shù)簡(jiǎn)介OPC應(yīng)用技術(shù)簡(jiǎn)介xxx公司OPC應(yīng)用技術(shù)簡(jiǎn)介文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度OPC是ObjectLinkingandEmbedding（OLE）forProcessControl的縮寫(xiě)，它是微軟公司的對(duì)象鏈接和嵌入技術(shù)在過(guò)程控制方面的應(yīng)用。由一些世界上占領(lǐng)先地位的自動(dòng)化系統(tǒng)和硬件、軟件公司與微軟（Microsoft）緊密合作而建立的，OPC基金會(huì)負(fù)責(zé)OPC規(guī)范的制定和發(fā)布。OPC提出了一套統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，采用CLIENT/SERVER模式，針對(duì)硬件設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序由硬件廠商或?qū)ｉT的公司完成，提供具有統(tǒng)一OPC接口的SERVER程序，軟件廠商按照OPC標(biāo)準(zhǔn)訪問(wèn)SERVER程序，即可實(shí)現(xiàn)與硬件設(shè)備的通信。OPC全稱是OLEforProcessControl，它的出現(xiàn)為基于Windows的應(yīng)用程序和現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制應(yīng)用建立了橋梁。在過(guò)去，為了存取現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，每一個(gè)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)商都需要編寫(xiě)專用的接口函數(shù)。由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的種類繁多，且產(chǎn)品的不斷升級(jí)，往往給用戶和軟件開(kāi)發(fā)商帶來(lái)了巨大的工作負(fù)擔(dān)。通常這樣也不能滿足工作的實(shí)際需要，系統(tǒng)集成商和開(kāi)發(fā)商急切需要一種具有高效性、可靠性、開(kāi)放性、可互操作性的即插即用的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。在這種情況下，OPC標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)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(guò)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OLE2技術(shù)，OLE標(biāo)準(zhǔn)允許多臺(tái)微機(jī)之間交換文檔、圖形等對(duì)象。COM是ComponentObjectModel的縮寫(xiě)，是所有OLE機(jī)制的基礎(chǔ)。COM是一種為了實(shí)現(xiàn)與編程語(yǔ)言無(wú)關(guān)的對(duì)象而制定的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)將Windows下的對(duì)象定義為獨(dú)立單元，可不受程序限制地訪問(wèn)這些單元。這種標(biāo)準(zhǔn)可以使兩個(gè)應(yīng)用程序通過(guò)對(duì)象化接口通訊，而不需要知道對(duì)方是如何創(chuàng)建的。例如，用戶可以使用C++語(yǔ)言創(chuàng)建一個(gè)Windows對(duì)象，它支持一個(gè)接口，通過(guò)該接口，用戶可以訪問(wèn)該對(duì)象提供的各種功能，用戶可以使用VisualBasic，C，Pascal，Smalltalk或其它語(yǔ)言編寫(xiě)對(duì)象訪問(wèn)程序。在Windows操作系統(tǒng)下，COM規(guī)范擴(kuò)展到可訪問(wèn)本機(jī)以外的其它對(duì)象，一個(gè)應(yīng)用程序所使用的對(duì)象可分布在網(wǎng)絡(luò)上，COM的這個(gè)擴(kuò)展被稱為DCOM（DistributedCOM）。通過(guò)DCOM技術(shù)和OPC標(biāo)準(zhǔn)，完全可以創(chuàng)建一個(gè)開(kāi)放的、可互操作的控制系統(tǒng)軟件。OPC采用客戶/服務(wù)器模式，把開(kāi)發(fā)訪問(wèn)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(kāi)放性和可互操作性。OPC服務(wù)器通常支持兩種類型的訪問(wèn)接口，它們分別為不同的編程語(yǔ)言環(huán)境提供訪問(wèn)機(jī)制。這兩種接口是：自動(dòng)化接口（Automationinterface）；自定義接口（Custominterface）。自動(dòng)化接口通常是為基于腳本編程語(yǔ)言而定義的標(biāo)準(zhǔn)接口，可以使用VisualBasic、Delphi、PowerBuilder等編程語(yǔ)言開(kāi)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(jí)編程語(yǔ)言而制定的標(biāo)準(zhǔn)接口。OPC現(xiàn)已成為工業(yè)界系統(tǒng)互聯(lián)的缺省方案，為工業(yè)監(jiān)控編程帶來(lái)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(dòng)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。OPC規(guī)范簡(jiǎn)介由OPCTaskForce制定的OPC(OLEforProcessOPC是ObjectLinkingandEmbedding（OLE）forProcessControl的縮寫(xiě)，它是微軟公司的對(duì)象鏈接和嵌入技術(shù)在過(guò)程控制方面的應(yīng)用。由一些世界上占領(lǐng)先地位的自動(dòng)化系統(tǒng)和硬件、軟件公司與微軟（Microsoft）緊密合作而建立的，OPC基金會(huì)負(fù)責(zé)OPC規(guī)范的制定和發(fā)布。OPC提出了一套統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，采用CLIENT/SERVER模式，針對(duì)硬件設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序由硬件廠商或?qū)ｉT的公司完成，提供具有統(tǒng)一OPC接口的SERVER程序，軟件廠商按照OPC標(biāo)準(zhǔn)訪問(wèn)SERVER程序，即可實(shí)現(xiàn)與硬件設(shè)備的通信。OPC全稱是OLEforProcessControl，它的出現(xiàn)為基于Windows的應(yīng)用程序和現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制應(yīng)用建立了橋梁。在過(guò)去，為了存取現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，每一個(gè)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)商都需要編寫(xiě)專用的接口函數(shù)。由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的種類繁多，且產(chǎn)品的不斷升級(jí)，往往給用戶和軟件開(kāi)發(fā)商帶來(lái)了巨大的工作負(fù)擔(dān)。通常這樣也不能滿足工作的實(shí)際需要，系統(tǒng)集成商和開(kāi)發(fā)商急切需要一種具有高效性、可靠性、開(kāi)放性、可互操作性的即插即用的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。在這種情況下，OPC標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)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(guò)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OLE2技術(shù)，OLE標(biāo)準(zhǔn)允許多臺(tái)微機(jī)之間交換文檔、圖形等對(duì)象。COM是ComponentObjectModel的縮寫(xiě)，是所有OLE機(jī)制的基礎(chǔ)。COM是一種為了實(shí)現(xiàn)與編程語(yǔ)言無(wú)關(guān)的對(duì)象而制定的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)將Windows下的對(duì)象定義為獨(dú)立單元，可不受程序限制地訪問(wèn)這些單元。這種標(biāo)準(zhǔn)可以使兩個(gè)應(yīng)用程序通過(guò)對(duì)象化接口通訊，而不需要知道對(duì)方是如何創(chuàng)建的。例如，用戶可以使用C++語(yǔ)言創(chuàng)建一個(gè)Windows對(duì)象，它支持一個(gè)接口，通過(guò)該接口，用戶可以訪問(wèn)該對(duì)象提供的各種功能，用戶可以使用VisualBasic，C，Pascal，Smalltalk或其它語(yǔ)言編寫(xiě)對(duì)象訪問(wèn)程序。在Windows操作系統(tǒng)下，COM規(guī)范擴(kuò)展到可訪問(wèn)本機(jī)以外的其它對(duì)象，一個(gè)應(yīng)用程序所使用的對(duì)象可分布在網(wǎng)絡(luò)上，COM的這個(gè)擴(kuò)展被稱為DCOM（DistributedCOM）。通過(guò)DCOM技術(shù)和OPC標(biāo)準(zhǔn)，完全可以創(chuàng)建一個(gè)開(kāi)放的、可互操作的控制系統(tǒng)軟件。OPC采用客戶/服務(wù)器模式，把開(kāi)發(fā)訪問(wèn)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(kāi)放性和可互操作性。OPC服務(wù)器通常支持兩種類型的訪問(wèn)接口，它們分別為不同的編程語(yǔ)言環(huán)境提供訪問(wèn)機(jī)制。這兩種接口是：自動(dòng)化接口（Automationinterface）；自定義接口（Custominterface）。自動(dòng)化接口通常是為基于腳本編程語(yǔ)言而定義的標(biāo)準(zhǔn)接口，可以使用VisualBasic、Delphi、PowerBuilder等編程語(yǔ)言開(kāi)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(jí)編程語(yǔ)言而制定的標(biāo)準(zhǔn)接口。OPC現(xiàn)已成為工業(yè)界系統(tǒng)互聯(lián)的缺省方案，為工業(yè)監(jiān)控編程帶來(lái)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(dòng)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。OPC規(guī)范簡(jiǎn)介由OPCTaskForce制定的OPC(OLEforProcessControl)規(guī)范于1996年8月正式誕生了，隨著1997年2月Microsoft公司推出Windows95支持的DCOM技術(shù)，1997年9月新成立的OPCFoundation對(duì)OPC規(guī)范進(jìn)行修改，增加了數(shù)據(jù)訪問(wèn)等一些標(biāo)準(zhǔn)，OPC規(guī)范得到了進(jìn)一步的完善。“OPC基于Microsoft公司的DistributedinterNetApplication(DNA)構(gòu)架和ComponentObjectModel(COM)技術(shù)的，根據(jù)易于擴(kuò)展性而設(shè)計(jì)的。OPC規(guī)范定義了一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)使得COM技術(shù)適用于過(guò)程控制和制造自動(dòng)化等應(yīng)用領(lǐng)域。”O(jiān)PC基礎(chǔ)委員會(huì)主席DaveRehbein是這樣描述的OPC是以O(shè)LE/COM機(jī)制作為應(yīng)用程序的通訊標(biāo)準(zhǔn)。OLE/COM是一種客戶/服務(wù)器模式，具有語(yǔ)言無(wú)關(guān)性、代碼重用性、易于集成性等優(yōu)點(diǎn)。OPC規(guī)范了接口函數(shù)，不管現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備以何種形式存在，客戶都以統(tǒng)一的方式去訪問(wèn)，從而保證軟件對(duì)客戶的透明性，使得用戶完全從低層的開(kāi)發(fā)中脫離出來(lái)。應(yīng)用程序與OPC服務(wù)器之間必須有OPC接口，OPC規(guī)范提供了兩套標(biāo)準(zhǔn)接口：Custom標(biāo)準(zhǔn)接口，OLE自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)接口。通常在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用OLE自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)接口。OLE自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)接口，及采用OLE自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行調(diào)用，其技術(shù)為上節(jié)所述的OLE自動(dòng)化技術(shù)。OLE自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)接口定義了以下三層接口，依次呈包含關(guān)系。OPCServer：OPC啟動(dòng)服務(wù)器，獲得其他對(duì)象和服務(wù)的起始類，并用于返回OPCGroup類對(duì)象；OPCGroup：存儲(chǔ)由若干OPCItem組成的Group信息，并用于返回OPCItem類對(duì)象。OPCItem：存儲(chǔ)具體Item的定義、數(shù)據(jù)值、狀態(tài)值等信息。由于OPC規(guī)范基于OLE/COM技術(shù)，同時(shí)OLE/COM的擴(kuò)展遠(yuǎn)程OLE自動(dòng)化與DCOM技術(shù)支持TCP/IP等多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，因此可以將OPC客戶、服務(wù)器在物理上分開(kāi)，分布于網(wǎng)絡(luò)不同節(jié)點(diǎn)上。OPC規(guī)范可以應(yīng)用在許多應(yīng)用程序中，如它們可以應(yīng)用于從SCADA或者DCS系統(tǒng)的物理設(shè)備中獲取原始數(shù)據(jù)的最低層，它們同樣可以應(yīng)用于從SCADA或者DCS系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)到應(yīng)用程序中。實(shí)際上，OPC設(shè)計(jì)的目的就是從網(wǎng)絡(luò)上某節(jié)點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)。圖的客戶/服務(wù)器關(guān)系圖同樣描述了OPC在SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用。采用OPC規(guī)范設(shè)計(jì)系統(tǒng)的好處在進(jìn)行新型微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的研制中，各個(gè)計(jì)算機(jī)以及各個(gè)模塊的數(shù)據(jù)交換應(yīng)該按照OPC規(guī)范進(jìn)行。這樣做有以下好處：OPC規(guī)范以O(shè)LE/DCOM為技術(shù)基礎(chǔ)，而OLE/DCOM支持TCP/IP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，因此可以將各個(gè)子系統(tǒng)從物理上分開(kāi)，分布于網(wǎng)絡(luò)的不同節(jié)點(diǎn)上。OPC按照面向?qū)ο蟮脑瓌t，將一個(gè)應(yīng)用程序（OPC服務(wù)器）作為一個(gè)對(duì)象封裝起來(lái)，只將接口方法暴露在外面，客戶以統(tǒng)一的方式去調(diào)用這個(gè)方法，從而保證軟件對(duì)客戶的透明性，使得用戶完全從低層的開(kāi)發(fā)中脫離出來(lái)。OPC實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程調(diào)用，使得應(yīng)用程序的分布與系統(tǒng)硬件的分布無(wú)關(guān)，便于系統(tǒng)硬件配置以及，使得系統(tǒng)的應(yīng)用范圍更廣。采用OPC規(guī)范，便于系統(tǒng)的組態(tài)化，將系統(tǒng)復(fù)雜性大大簡(jiǎn)化，可以大大縮短軟件開(kāi)發(fā)周期，提高軟件運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，便于系統(tǒng)的升級(jí)與維護(hù)。OPC規(guī)范了接口函數(shù)，不管現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備以何種形式存在，客戶都以統(tǒng)一的方式去訪問(wèn)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的開(kāi)放性，易于實(shí)現(xiàn)與其它系統(tǒng)的接口。OPC技術(shù)的應(yīng)用由于OPC技術(shù)的采用，使得可以以更簡(jiǎn)單的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、更長(zhǎng)的壽命、更低的價(jià)格解決工業(yè)控制成為可能。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與系統(tǒng)的連接也更加簡(jiǎn)單、靈活、方便。因此OPC技術(shù)在國(guó)內(nèi)的工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，主要應(yīng)用領(lǐng)域如下：1）數(shù)據(jù)采集技術(shù)。OPC技術(shù)通常在數(shù)據(jù)采集軟件中廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)在眾多硬件廠商提供的產(chǎn)品均帶有標(biāo)準(zhǔn)的OPC接口，OPC實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用程序和工業(yè)控制設(shè)備之間高效、靈活的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)，可以編制符合標(biāo)準(zhǔn)OPC接口的客戶端應(yīng)用軟件完成數(shù)據(jù)的采集任務(wù)。2）歷史數(shù)據(jù)訪問(wèn)。OPC提供了讀取存儲(chǔ)在過(guò)程數(shù)據(jù)存檔文件、數(shù)據(jù)庫(kù)或遠(yuǎn)程終端設(shè)備中的歷史數(shù)據(jù)以及對(duì)其操作、編輯的方法。3）報(bào)警和事件處理。OPC提供了OPC服務(wù)器發(fā)生異常時(shí)，以及OPC服務(wù)器設(shè)定事件到來(lái)時(shí)向OPC客戶發(fā)送通知的一種機(jī)制，通過(guò)使用OPC技術(shù)，能夠更好的捕捉控制過(guò)程中的各種報(bào)警和事件并給予相應(yīng)的處理。4）數(shù)據(jù)冗余技術(shù)。工控軟件開(kāi)發(fā)中，冗余技術(shù)是一項(xiàng)最為重要的技術(shù)，它是系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的保障。OPC技術(shù)的使用可以更加方便的實(shí)現(xiàn)軟件冗余，而且具有較好的開(kāi)放性和可互操作性。5）遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問(wèn)。借助Microsoft的DCOM（分散式組件對(duì)象模型）技術(shù)，OPC實(shí)現(xiàn)了高性能的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問(wèn)能力，從而使得工業(yè)控制軟件之間的數(shù)據(jù)交換更加方便。OPC技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用中的作用OPC技術(shù)對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)的影響及應(yīng)用是基礎(chǔ)性和革命性的，簡(jiǎn)單地說(shuō)，它的作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，OPC解決了設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)中的異構(gòu)問(wèn)題。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，用戶需求的不斷提高，以DCS（集散控制系統(tǒng)）為主體的工業(yè)控制系統(tǒng)功能日趨強(qiáng)大，結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，規(guī)模也越來(lái)越大，一套工業(yè)控制系統(tǒng)往往選用了幾家甚至十幾家不同公司的控制設(shè)備或系統(tǒng)集成一個(gè)大的系統(tǒng)，但由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)發(fā)商必須對(duì)系統(tǒng)的每一種設(shè)備都編寫(xiě)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，而且，當(dāng)硬件設(shè)備升級(jí)、修改時(shí)，驅(qū)動(dòng)程序也必須跟隨修改。同時(shí)，一個(gè)系統(tǒng)中如果運(yùn)行不同公司的控制軟件，也存在著互沖突的風(fēng)險(xiǎn)。有了OPC后，由于有了統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)，硬件廠商只需提供一套符合OPC技術(shù)的程序，軟件開(kāi)發(fā)人員也只需編寫(xiě)一個(gè)接口，而用戶可以方便地進(jìn)行設(shè)備的選型和功能的擴(kuò)充，只要它們提供了OPC支持，所有的數(shù)據(jù)交換都通過(guò)OPC接口進(jìn)行，而不論連接的控制系統(tǒng)或設(shè)備是哪個(gè)具體廠商提供。其次，OPC解決了現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中異構(gòu)網(wǎng)段之間數(shù)據(jù)交換的問(wèn)題?，F(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)仍然存在多種總線并存的局面，因此系統(tǒng)集成和異構(gòu)控制網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)交換面臨許多困難。有了OPC作為異構(gòu)網(wǎng)段集成的中間件，只要每個(gè)總線段提供各自的OPC服務(wù)器，任一OPC客戶端軟件都可以通過(guò)一致的OPC接口訪問(wèn)這些OPC服務(wù)器，從而獲取各個(gè)總線段的數(shù)據(jù)，并可以很好地實(shí)現(xiàn)異構(gòu)總線段之間的數(shù)據(jù)交互。而且，當(dāng)其中某個(gè)總線的協(xié)議版本做了升級(jí)，也只需對(duì)相對(duì)應(yīng)總線的程序作升級(jí)修改。第三，OPC可作為訪問(wèn)專有數(shù)據(jù)庫(kù)的中間件。實(shí)際應(yīng)用中，許多控制軟件都采用專有的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)或歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，這些數(shù)據(jù)庫(kù)由控制軟件的開(kāi)發(fā)商自主開(kāi)發(fā)。對(duì)這類數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)不像訪問(wèn)通用數(shù)據(jù)庫(kù)那么容易，只能通過(guò)調(diào)用開(kāi)發(fā)商提供的API函數(shù)或其它特殊的方式。然而不同開(kāi)發(fā)商提供的API函數(shù)是不一樣的，這就帶來(lái)和硬件驅(qū)動(dòng)器開(kāi)發(fā)類似的問(wèn)題：要訪問(wèn)不同監(jiān)控軟件的專有數(shù)據(jù)庫(kù)，必須編寫(xiě)不同的代碼，這樣顯然十分繁瑣。采用OPC則能有效解決這個(gè)問(wèn)題，只要專有數(shù)據(jù)庫(kù)的開(kāi)發(fā)商在提供數(shù)據(jù)庫(kù)的同時(shí)也能提供一個(gè)訪問(wèn)該數(shù)據(jù)庫(kù)的OPC服務(wù)器，那么當(dāng)用戶要訪問(wèn)時(shí)只需按照OPC規(guī)范的要求編寫(xiě)OPC客戶端程序而無(wú)需了解該專有數(shù)據(jù)庫(kù)特定的接口要求。第四，OPC便于集成不同的數(shù)據(jù)，為控制系統(tǒng)向管理系統(tǒng)升級(jí)提供了方便。當(dāng)前控制系統(tǒng)的趨勢(shì)之一就是網(wǎng)絡(luò)化，控制系統(tǒng)內(nèi)部采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，控制系統(tǒng)與控制系統(tǒng)之間也網(wǎng)絡(luò)連接，組成更大的系統(tǒng)，而且，整個(gè)控制系統(tǒng)與企業(yè)的管理系統(tǒng)也網(wǎng)絡(luò)連接，控制系統(tǒng)只是整個(gè)企業(yè)網(wǎng)的一個(gè)子網(wǎng)。在實(shí)現(xiàn)這樣的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)過(guò)程中，OPC也能夠發(fā)揮重要作用。在企業(yè)的信息集成，包括現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與監(jiān)控系統(tǒng)之間、監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部各組件之間、監(jiān)控系統(tǒng)與企業(yè)管理系統(tǒng)之間以及監(jiān)控系統(tǒng)與Internet之間的信息集成，OPC作為連接件，按一套標(biāo)準(zhǔn)的COM對(duì)象、方法和屬性，提供了方便的信息流通和交換。無(wú)論是管理系統(tǒng)還是控制系統(tǒng)，無(wú)論是PLC（可編程控制器）還是DCS，或者是FCS（現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)），都可以通過(guò)OPC快速可靠的彼此交換信息。換句話說(shuō)，OPC是整個(gè)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)接口規(guī)范，所以，OPC提升了控制系統(tǒng)的功能，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的功能，提高了企業(yè)管理的水平。最后，OPC使控制軟件能夠與硬件分別設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和發(fā)展，并有利于獨(dú)立的第三方軟件供應(yīng)商產(chǎn)生與發(fā)展，從而形成新的社會(huì)分工，有更多的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，為社會(huì)提供更多更好的產(chǎn)品。OPC作為一項(xiàng)逐漸成型的技術(shù)已得到國(guó)內(nèi)外廠商的高度重視，許多公司都在原來(lái)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上增加了對(duì)OPC的支持。由于統(tǒng)一了數(shù)據(jù)訪問(wèn)的接口，使控制系統(tǒng)進(jìn)一步走向開(kāi)放，實(shí)現(xiàn)信息的集成和共享，用戶能夠得到更多的方便。OPC技術(shù)改變了原有的控制系統(tǒng)模式，給國(guó)內(nèi)系統(tǒng)生產(chǎn)廠商提出了一個(gè)發(fā)展的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，符合OPC規(guī)范的軟、硬件也已被廣泛應(yīng)用，給工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域帶來(lái)了勃勃生機(jī)。ItemIDTheItemIDisthefullyqualifieddefinitionofadataitemintheserver,commonlyreferredtoastheWHAT.Nootherinformationisrequiredtoidentifythedataitemfortheclienttobeabletoread/writevalues.TheItemdefinition(ItemID)usedintheOPCITEMDEFandelsewhereisanull-terminatedstringthatuniquelyidentifiesanOPCdataitem.Thesyntaxoftheidentifierisserverdependent(althoughitshouldincludeonlyprintableUNICODEcharacters)anditprovidesareferenceor`key'toan`item'inthedatasource.TheitemisanythingthatcanberepresentedbyaVARIANTalthoughitistypicallyasinglevaluesuchasananalog,digitalorstringvalue.Forexample,anitemsuchasFIC101mightrepresentanentirerecordsuchasaFieldbus,HartFoundationorProfiBusdatastructure.SuchbehaviorisspecificallyallowedbutnotrequiredbyOPC-thereturnofsuchstructuresisconsideredtobevendorspecificbehavior.Alternatelymightrepresentoneattributeofarecordsuchastheprocessvalue.Thiswouldprobablytaketheformofadoublewhichcouldbeusedbyanyclient.Asanextremeexample,sincethesyntaxoftheitemIDisserverspecific,additionalinformationsuchasCounts,EngineeringUnitsScalingandSignalconditioninginformationcouldbeembeddedinthedefinitionstring(althoughthisisnotrecommended).Examples:AserverwhichsupportsaccesstoanexistingDCSmightsupportasimplesyntaxsuchas""AserverthatsupportslowlevelaccesstoaPLCmightsupportsyntaxsuchas"::40001;0,4095,,+"開(kāi)發(fā)OPC客戶端程序時(shí)，首先應(yīng)該生成OPC服務(wù)器支持的OPC對(duì)象，然后就可以使用OPC對(duì)象支持的屬性和方法，對(duì)其進(jìn)行各種操作。這樣使得客戶程序可以像使用自己支持的數(shù)據(jù)和功能一樣，去使用服務(wù)器對(duì)象支持的數(shù)據(jù)和功能。在Visual

Basic

里,是以對(duì)象為單位對(duì)OPC服務(wù)器進(jìn)行訪問(wèn)的。通過(guò)OPC自動(dòng)化服務(wù)器的對(duì)象模型，可以得知OPC自動(dòng)化接口由以下四種對(duì)象所定義。1OPCServer服務(wù)器對(duì)象OPCServer的一個(gè)實(shí)例，OPC服務(wù)器自動(dòng)含有一個(gè)OPC組集合對(duì)象，并可在其基礎(chǔ)上生成一個(gè)OPC瀏覽器對(duì)象。OPCServer服務(wù)器對(duì)象在使用其它OPC對(duì)象前必須生成，也就是說(shuō)在引用其他對(duì)象之前必須先創(chuàng)建OPCServer。OPCServer對(duì)象提供了對(duì)數(shù)據(jù)源訪問(wèn)和通信的方法，其提供了“Connect”方法來(lái)連接OPC自動(dòng)化服務(wù)器。主要的屬性有：StartTime(只讀屬性，服務(wù)器啟動(dòng)運(yùn)行的時(shí)間)、CurrentTime(只讀屬性，返回服務(wù)器顯示的當(dāng)前時(shí)間)、LastUpdateTime(對(duì)于本OPC應(yīng)用程序的最后數(shù)據(jù)更新時(shí)間)、MajorVersion(只讀屬性，OPC服務(wù)器的主版本號(hào))、MinorVersion(只讀屬性，OPC服務(wù)器的次版本號(hào))、Bandwith(只讀屬性，返回OPC服務(wù)器的不敏感區(qū)的百分比)、ServerState(只讀屬性，返回服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)，這個(gè)屬性是比較重要的，方便客戶端程序查詢服務(wù)器的狀態(tài)，從而達(dá)到排除故障的目的)、ServerName(只讀屬性，返回客戶程序所要連接的服務(wù)器名，也就是OPC服務(wù)器的ProgID)、ServerNode(服務(wù)器所在計(jì)算機(jī)名或者計(jì)算機(jī)的IP，用于連接遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī))等。主要方法有：GetOPCservers(獲得己經(jīng)注冊(cè)的OPC服務(wù)器的程序標(biāo)識(shí)符，即ProgID)、Connect(用來(lái)建立與OPC數(shù)據(jù)存取服務(wù)器的連接)、Disconnect(斷開(kāi)與服務(wù)器的連接)、CreatBrowser(創(chuàng)建OPC瀏覽器的對(duì)象)等。事件：只有一個(gè)ServerShutDown(關(guān)閉服務(wù)器，這個(gè)事件在服務(wù)器即將關(guān)閉之前發(fā)生，OPC服務(wù)器以此通知OPC客戶程序預(yù)告即將關(guān)閉，OPC客戶程序應(yīng)該在接到此事件通知后，立即清除所有的OPC組并斷開(kāi)與OPC服務(wù)器的連接)。2OPCGroups組集合對(duì)象OPC組的容器，包含所有客戶端創(chuàng)建的OPCGroup對(duì)象的自動(dòng)化集合。這個(gè)對(duì)象的用途是添加、清除和管理OPC組主要的屬性有：DefaultGroupIsActive(新添加的OPC組的活動(dòng)狀態(tài)的默認(rèn)值。默認(rèn)初始值是活動(dòng)狀態(tài))、DefaultGroupUpdateRate(新添加的OPC組的默認(rèn)數(shù)據(jù)更新周期，默認(rèn)初始值是1000毫秒)、DefaultGrouPDeadband(新添加的OPC組的默認(rèn)不敏感區(qū)的默認(rèn)值，即能引起數(shù)據(jù)變化的最小數(shù)值百分比，默認(rèn)值是0%)、DefaultGroupLocaleID(新添加的OPC組區(qū)域標(biāo)識(shí)符的默認(rèn)值)、DefaultGroupTimeBias(新添加的OPC組的時(shí)間偏差的默認(rèn)值)等。主要方法：Item(OPC組集合的默認(rèn)方法。返回由集合索引指定的OPC組對(duì)象)、Add(在OPC組集合對(duì)象中添加一個(gè)組對(duì)象)、GetOPCGroup(返回指定的OPC組)、RemoveAll(為服務(wù)器關(guān)機(jī)作準(zhǔn)備，刪除所有組和標(biāo)簽)、Remove(刪除一個(gè)指定的組)、ConnectPublicGroup(連接到公共組)等。事件：AllGroupsDataChange（由多個(gè)OPC組的數(shù)據(jù)變化而引發(fā)的事件）。3OPCGroup組對(duì)象OPC組對(duì)象，OPCGroup的一個(gè)實(shí)例，它包含自身的信息，同時(shí)向OPCItems對(duì)象提供數(shù)據(jù)獲取服務(wù)，它自動(dòng)含有一個(gè)Items集合對(duì)象，允許客戶端來(lái)組織它們需要訪問(wèn)的數(shù)據(jù)。OPCGroup可以作為一個(gè)單元來(lái)進(jìn)行激活或停止激活操作。主要屬性：Name(OPC組的名稱)、IsPublic(判斷是否公共組)、IsActive(控制組的激活狀態(tài)。只有活動(dòng)狀態(tài)的OPC組才進(jìn)行定期的數(shù)據(jù)更新)、IsSubscribed(控制組的訂閱狀態(tài))、ClientHandle(客戶句柄是由客戶端程序指定的用于識(shí)別某個(gè)OPC組的長(zhǎng)整型數(shù)。當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)或詢問(wèn)OPC組狀態(tài)時(shí)，服務(wù)器將這個(gè)數(shù)值和結(jié)果一起返回給OPC客戶程序)、TimeBias(數(shù)據(jù)采樣時(shí)間的時(shí)間偏差值，用于調(diào)整設(shè)備時(shí)間和OPC服務(wù)器時(shí)間的偏差)、DeadBand(不敏感區(qū)，只有數(shù)據(jù)變化超過(guò)此不敏感區(qū)時(shí)，服務(wù)器才觸發(fā)數(shù)據(jù)變化事件發(fā)生)、UpdateRate(數(shù)據(jù)更新周期)、OPCItems(OPC組的默認(rèn)屬性，OPC標(biāo)簽集合對(duì)象)。主要方法：SyncRead(同步讀OPC組內(nèi)單個(gè)或多個(gè)OPC項(xiàng)的數(shù)據(jù)值、質(zhì)量標(biāo)志和采樣時(shí)間)、Syncwrite(同步寫(xiě)入OPC組內(nèi)單個(gè)或多個(gè)OPC項(xiàng)的數(shù)據(jù)值)、AsyncRead(異步讀)、Asyncwrite(異步寫(xiě))、AsyncRefresh(觸發(fā)數(shù)據(jù)變化事件發(fā)生，刷新OPC組內(nèi)所有活動(dòng)的OPC標(biāo)簽的數(shù)據(jù)。結(jié)果有數(shù)據(jù)變化事件DataChange返回)等。主要事件：DataChange(在OPC組內(nèi)任何OPC項(xiàng)的數(shù)據(jù)值或質(zhì)量標(biāo)志變化時(shí)觸發(fā)的事件)、AsyncReadComplete(異步讀結(jié)束時(shí)發(fā)生的事件)、AsyncWriteComplete(異步寫(xiě)結(jié)束時(shí)發(fā)生的事件)等。4OPCItems項(xiàng)集合對(duì)象OPCItems項(xiàng)集合對(duì)象也就是標(biāo)簽集合對(duì)象，是OPC項(xiàng)對(duì)象的容器，自動(dòng)化客戶程序創(chuàng)建的OPCGroup對(duì)象所包含的所有OPCItems對(duì)象的自動(dòng)化集合。屬性：Parent(返回所屬的OPC組對(duì)象)、DefaultRequestedDataType(添加OPC項(xiàng)時(shí)，默認(rèn)的要求的數(shù)據(jù)類型。初始值是控制設(shè)備的固有數(shù)據(jù)類型，既是VT_Empty)、DefaultAccessPath(添加OPC項(xiàng)時(shí)，默認(rèn)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)路徑。初始值是空)、DefaultIsActive(添加OPC項(xiàng)時(shí)，默認(rèn)的激活狀態(tài),初始值是真)、Count(集合對(duì)象的固有屬性。OPC項(xiàng)集合中的OPC項(xiàng)數(shù))。方法：Item(返回OPC標(biāo)簽集合中由集合索引指定的OPC標(biāo)簽)、GetOPCItem(返回OPC項(xiàng)集合中由服務(wù)器句柄指定的OPC項(xiàng))、Addltem

(在OPC項(xiàng)集合中添加新的OPC項(xiàng))、Remove(刪除指定的項(xiàng))、Aalidate(檢查項(xiàng)創(chuàng)建的有效性)、SetActive(分別設(shè)置項(xiàng)為活動(dòng)或非活動(dòng)狀態(tài))、SetClientHandles(設(shè)置OPC項(xiàng)的客戶句柄)、SetDataTypes(設(shè)置OPC項(xiàng)要求的數(shù)據(jù)類型)。5OPCItem項(xiàng)對(duì)象OPC項(xiàng)對(duì)象表示與OPC服務(wù)器內(nèi)某個(gè)數(shù)據(jù)的連接。各個(gè)項(xiàng)包含了數(shù)據(jù)值、質(zhì)量標(biāo)志以及采樣時(shí)間。數(shù)據(jù)值的類型為VARIANT。主要屬性：ClientHandle(客戶句柄是由客戶端程序指定的用于識(shí)別某個(gè)OPC組的長(zhǎng)整型數(shù)。當(dāng)OPC組事件發(fā)生時(shí)，服務(wù)器將這個(gè)客戶句柄和結(jié)果一起返回給OPC客戶程序)、ServerHandle(服務(wù)器句柄是有OPC服務(wù)器設(shè)置的用于識(shí)別某個(gè)OPC標(biāo)簽的一個(gè)全局唯一長(zhǎng)整型數(shù))、AccessPath(返回OPC客戶程序指定的訪問(wèn)路徑)、AccessRights(返回OPC項(xiàng)的訪問(wèn)權(quán))、ItemID(返回識(shí)別這個(gè)OPC項(xiàng)的標(biāo)識(shí)符)、IsActive(用以控制OPC項(xiàng)的活動(dòng)狀態(tài))、RequestedDataType(獲取項(xiàng)的值的數(shù)據(jù)類型)、Value(返回從OPC服務(wù)器讀取的最新數(shù)據(jù)值)、Quality(返回從OPC服務(wù)器讀取的最新數(shù)據(jù)值的質(zhì)量標(biāo)志)、TimeStamp(時(shí)間戳)等。主要方法：Read(從服務(wù)器讀取OPC項(xiàng)的數(shù)值)、Write(向服務(wù)器寫(xiě)入OPC項(xiàng)的數(shù)值)。6OPC瀏覽器對(duì)象OPC瀏覽器對(duì)象OPCBrowser是OPC服務(wù)器名稱空間的枝和葉的集合，可以瀏覽服務(wù)器配置中項(xiàng)的名字，一個(gè)OPCServer對(duì)象實(shí)例中只能有一個(gè)OPCBrowser對(duì)象的實(shí)例。瀏覽器功能是選用功能，OPC服務(wù)器不支持瀏覽器的時(shí)候，即使執(zhí)行CreateBrowser也不生成這個(gè)對(duì)象。主要屬性：Organization(OPC服務(wù)器的名稱空間的類型，有平面型和樹(shù)型兩種類型)、Filter(使用ShowBrancher或ShowLeafs方法時(shí)的瀏覽對(duì)象過(guò)濾器，使用這個(gè)過(guò)濾器可以縮小被瀏覽的名稱范圍)、DataType(使用ShowLeafs方法時(shí)，希望瀏覽的標(biāo)簽的數(shù)據(jù)類型)、Count(瀏覽結(jié)果中的瀏覽標(biāo)簽數(shù))。主要方法：Item(返回瀏覽結(jié)果中按集合索引ItemSpecifier指定的對(duì)象)、ShowBranches(將現(xiàn)在位置下的所有符合過(guò)濾條件的枝加入到瀏覽結(jié)果中)、ShowLeafs(將現(xiàn)在位置下的所有符合過(guò)濾條件的葉加入到瀏覽結(jié)果中)、MoveUp(向現(xiàn)在位置的上一層移動(dòng))、MoveToRoot(向名稱空間的最上層移動(dòng))、MoveDown(向現(xiàn)在位置的下一層移動(dòng))、MoveTo(向?yàn)g覽器的絕對(duì)位置移動(dòng))、GetItemID(由瀏覽標(biāo)簽的名稱返回OPC標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)符)。Visual

Basic程序剛開(kāi)始運(yùn)行時(shí)就已經(jīng)自動(dòng)初始化COM庫(kù)，用New關(guān)鍵詞生成OPC服務(wù)器對(duì)象，獲得OPC服務(wù)器對(duì)象初始接口的指針，通過(guò)接口指針就可以調(diào)用該接口的方法。在Visual

Basic

中，如果要調(diào)用其它接口的方法，可以通過(guò)執(zhí)行一個(gè)Set操作實(shí)現(xiàn)。當(dāng)不再使用接口指針時(shí)，在Visual

Basic

中，引用在其作用域外會(huì)自動(dòng)釋放，也可以顯式地把它設(shè)置為“Nothing”。程序結(jié)束時(shí)，Visual

Basic可以自動(dòng)取消COM初始化。也就是說(shuō)用Visual

Basic

編寫(xiě)OPC客戶端程序時(shí)，一定要先建立一個(gè)服務(wù)器對(duì)象，然后才能根據(jù)OPC服務(wù)器的ProgID來(lái)連接OPC服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)從客戶端啟動(dòng)OPC服務(wù)器，最后添加組、添加項(xiàng)等操作。讀寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，OPC服務(wù)器提供了同步和異步兩種方法。同步的方式客戶端必須等待返回的結(jié)果，效率很低，此種方式一般在故障診斷時(shí)使用。異步的方式使客戶端可以在訪問(wèn)數(shù)據(jù)后繼續(xù)下一步操作，在結(jié)果返回時(shí)，OPC服務(wù)器會(huì)通過(guò)IOPCDataCallback通知客戶端，這種方式訪問(wèn)效率高，但客戶端必須實(shí)現(xiàn)IOPCDataCallback接口。在OPC自動(dòng)化接口中，是通過(guò)OPCGroup事件來(lái)實(shí)現(xiàn)異步讀取數(shù)據(jù)。規(guī)范定義的OPCGroup事件包含如下四個(gè)事件：Datachange事件在服務(wù)器方數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)由服務(wù)器方激發(fā);AsyncReadcomplete事件在異步讀操作完成時(shí)由服務(wù)器方激發(fā);AsyncWritecomplete事件在異步寫(xiě)操作完成后由服務(wù)器方激發(fā);AsyncCancelcomplete事件在取消操作時(shí)(取消某一個(gè)異步讀或?qū)懖僮?由服務(wù)器方激發(fā)。其中Datachange是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訂閱的主要事件，客戶端在OPC服務(wù)器IConnectionPointContainer中注冊(cè)客戶端接收器，當(dāng)滿足一定的條件時(shí)，OPC服務(wù)器通過(guò)IOPCDataCallback返回結(jié)果，激發(fā)相應(yīng)的事件來(lái)通知客戶端程序做相應(yīng)的處理。當(dāng)通信完畢，客戶端需要退出訪問(wèn)時(shí)，必須斷開(kāi)與OPC服務(wù)器的連接，釋放所有的內(nèi)存和接口。如果OPC服務(wù)器程序自行退出，可以通過(guò)激發(fā)客戶程序的OPCServer對(duì)象事件ServerShutDown來(lái)通知OPC客戶端程序。我寫(xiě)了篇WORD文檔的，但是發(fā)不上去，只能用文字簡(jiǎn)單介紹下了：最近上論壇老發(fā)現(xiàn)有人在詢問(wèn)VB如何通過(guò)OPC通訊方式連接PLC，下面以西門子PLCS7-300為例做個(gè)說(shuō)明。一、通過(guò)STEP7軟件建立一個(gè)新項(xiàng)目OPC,在項(xiàng)目中添加SIMATIC300站和一個(gè)PC站，其中PLC站中第四個(gè)槽安裝的CP343模塊。PC站的第一個(gè)槽為OPCSERVER,第三個(gè)槽為IEGENERAL，然后在NETPRO下配置PLC和PC站的網(wǎng)絡(luò)連接：（注意：是在PC站上新建的網(wǎng)絡(luò)連接，連接類型選的S7連接）二、通過(guò)stationconfigurator軟件配置本機(jī)的PC站（要和STEP7中配置的相同），然后把PLC和PC站都下載下去（注意：下載PC站的時(shí)候要把S7ONLINE（STEP7）－－->；PCinternal(local)）。三、打開(kāi)OPCScout,（Start>；SIMATIC>；SIMATICNet>；OPCScout），雙擊&ldquo；OPCSimaticNet&rdquo；在隨之彈出的&ldquo；ADDGroup&rdquo；對(duì)話框中輸入組名，本例命名為&ldquo；OPC&rdquo；。點(diǎn)擊OK確認(rèn)；

；雙擊已添加的連接組（OPC），即彈出&ldquo；OPCNavigator&rdquo；對(duì)話框，此窗口中顯示所有的連接協(xié)議。雙擊&ldquo；S7&rdquo；，在PCStation組態(tài)NetPro中所建的連接名會(huì)被顯示（S7connection_1）。雙擊此連接，即可出現(xiàn)有可能被訪問(wèn)的對(duì)象樹(shù)（objectstree），在PLCCPU中已存在的DB塊也會(huì)出現(xiàn)以上完成的OPCSERVER部分的配置。四、四、用VB編寫(xiě)了OPC客戶端應(yīng)用程序。主要程序代碼如下:

(1)連接OPC服務(wù)器

DimWithEventsMyOPCServerAsOPCServer‘定義服務(wù)器對(duì)象變量MyOPCServer

DimWithEventsMyOPCGroupAsOPCGroup‘定義OPC組對(duì)象變量MyOPCGroup

SetMyOPCServer=NewOPCServer