opc数据采集服务器的研究与设计

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1、OPC数据采集服务器的研究与设计熊望枝，焦青松，吴应良，左文明（华南理工大学电子商务学院广州，510006）摘要：该文研究了OPC技术的核心思想和服务器开发模式，并结合一种数据采集与控制卡，给出了一种基于OPC数据访问规范的数据采集服务器的系统设计与实现。关键词：OPC；过程控制；数据采集中图分类号：TP273文献标识码：AStudyandDesignofOPCDataAcquisitionServerXIONGWang-zhi，JIAOQing-song，WUYing-liang，ZUOWen-ming（E-Bu

2、sinessCollege,SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China）【Abstract】ThecorephilosophyofOPCtechnologyanddevelopingpatternofOPCserverarestudiedinthispaper.ThesystemdesignandimplementationforanOPCDataandAccessServer（DA）arediscussed，thissolutionisaddres

3、sedtoakindofdataacquisitionandcontrolcard.【Keywords】OPC；ProcessControl；DataAcquisition1．引言随着计算机技术与控制技术的不断发展，过程控制系统的设计也得到了飞速的发展，不同的厂商相继推出它们的过程控制装置和数据采集设备，然而它们之间常常不能协调工作；工厂上层的客户应用程序与现场数字设备以及与其他应用程序之间的通信也不尽人意。尽管可以开发定制的设备驱动程序和接口程序进行相互通信，但由于硬件类型和应用软件种类繁多，使得驱动程序的开发数

4、量急剧增长，大大增加了应用软件开发和部署的难度。出现这种问题的关键是接口不规范，OPC标准的发布，为此提供了一种良好的解决方案。2.OPC技术简介OPC（OLEforProcessControl）是以Microsoft公司的OLE／COM技术为基础，采用客户/服务器模型制定的一种工业控制领域的开放式标准。OPC在工业控制设备与应用软件之间建立了统一的软件接口标准。主要解决监控程序与其数据源的交互问题。利用OPC技术，可以对现场设备及其驱动程序进行封装，形成OPC服务器。OPC服务器向下对设备数据进行采集，向上与OP

5、C客户应用程序通信完成数据交换，如图1所示。OPC服务器屏蔽了现场物理设备的驱动程序；客户应用程序开发人员看到的，只是OPC服务器提供的统一接口，而不必再去关心现场设备的驱动程序。只要客户应用程序符合OPC接口规范，就可以与OPC服务器进行数据交换。OPC应OPC设备OPC接口物理设备用程序服务器驱动程序图1OPC客户/服务器关系图同样地，硬件厂商只需要为生产的硬件设备开发一个驱动程序，然后按照OPC标准编写一个OPC服务器，那么，所有按照OPC标准开发的客户应用程序都可以与该硬件设备进行数据交互，而无须编写额外的

6、设备驱动程序。这样，在工业过程控制系统中，过程或设备监控程序，通过以太网，可以方便地与现场设备的OPC服务器进行数据交互，获得所需的现场数据。3．基于OPC规范的数据采集服务器设计与实现*基金项目：国家自然科学基金项目（70272047），华南理工大学自然科学基金项目（G04-E5041210）3.1总体设计本文设计的基于OPC数据存取规范的数据采集服务器是一个实时数据访问系统，是过程控制系统与系统应用程序之间的桥梁。它主要负责与现场设备相连，在线采集控制系统设备与生产运行信息，完成对采集数据的加工、整理、发放等操

7、作，以及根据应用服务器的需求提供相应的服务。根据以上数据采集服务器的功能，整个基于OPC规范的实时数据服务器主要可以划分为两个部分：第一部分是数据采集卡及其读写接口，第二部分是OPC数据存取服务器。实时数据服务器的总体结构如图2所示。OPCOPCOPC客户程序1客户程序2……客户程序3数据采集卡COM/DCOM接口OPC数据存取服务器读写接口图2OPC数据采集服务器总体结构从数据服务器的总体结构我们可以看出，OPC客户程序并不直接跟物理设备打交道，而是通过OPC数据存取服务器，统一实现对物理设备的读写。由于OPC规

8、范特有的开放性以及设备无关性，任何数据采集卡只要提供了Windows下的读写接口，都可以为其开发相应OPC数据存取服务器，把它集成到OPC平台上面来。本文针对研华PCL系列输入输出板卡设计了OPC数据存取服务器，使支持OPC技术的客户程序能够通过该OPC服务器程序来访问硬件设备，实现数据采集和输出的功能。3.2详细设计根据OPC数据存取规范，OPC数据采集服