工控领域的新技术OPC

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1、工控领域的新技术OPC吕鹏飞贺耀宜Lv,PengfeiHe,Yaoyi摘要：介绍了工控领域内的新技术ＯＰＣ，较详细地阐述了ＯＰＣ的系统结构及接口。主题词：工业控制；过程控制；对象；链接；嵌入文章编号：1008-0570（2004）02-0051-02１引言[ＯＰＣＯＬＥ，ｆｏｒＰｒｏｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ，过程控制中的对象链接嵌入]技术是工控领域内的一个标准，基于Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ’ｓＯＬＥ／ＣＯＭ组件技术的标准接口集，采用客户／服务器体系结构。它规范了从不同的数据源(如现场控制设备或控制室数据库)

2、存取数据的方法。传统的存取数据方法有两种：(１)驱动程序法(Ｄｒｉｖｅ)在应用程序中挂接“驱动程序”来存取现场控制设备和控制室数据库的数据。该方法存在以下缺陷：一是相应于特定的硬件，必须为每一个应用程序编写“驱动程序”；二是多道应用程序不能同时存取同一设备的数据。(２)雪动态数据交换法(ＤＤＥ)动态数据交换法是应用程序间交换数据比较简单有效的方法。该方法也存在一些缺陷：一是文本传送速度较慢；二是动态数据交换法传送数据不够安全。鉴于传统方法的限制，束缚了硬件厂商和软件开发商的手脚。工控领域内众多的硬件

3、厂商和软件开发商逐步达成共识，共同发起成立了非赢利的国际组织“ＯＰＣ基金会”，负责制定、发布ＯＰＣ规范书、ＯＰＣ的市场交易等。ＯＰＣ技术可给软件和硬件开发商带来以下好处：(1)硬件制造商只需为用户开发使用该设备的ＯＰＣ软件集；(２)软件开发商不需为新增加的硬件或特性的变化而重写驱动程序；(３)系统集成商选择设备将有更广阔的空间；(４0ＯＰＣ技术的应用使得在不同种类环境中的系统整合变得简单，如图１所示。２ＯＰＣ体系结构与接口２．１ＯＰＣ体系结构ＯＰＣ采用客户／服务器体系结构，ＯＰＣ的ＣＯＭ对象和接口由

4、ＯＰＣ服务器描述和实现。一个ＯＰＣ客户可以联接多个制造商提供的ＯＰＣ服务器。ＯＰＣ服务器不仅包含与ＯＰＣ客户的标准接口部分，还包括存取设备数据的代码。ＯＰＣ服务器为ＯＰＣ对象提供接口并进行管理。ＯＰＣ客户与服务器的关系如图２所示。一个ＯＰＣ客户应用程序通过特定的定制接口和自动化接口与ＯＰＣ服务器通信。ＯＰＣ服务器必须实现定制接口的全部功能，而对自动化接口而言，可以有选择地实现其功能。用ＶＣ＋＋编写的客户应用程序可直接调用定制接口的功能。而用ＶＢ编写的客户应用程序必须通过自动化接口调用定制接口的功能。

5、在特定的条件下，ＯＰＣ基金会提供标准的自动化接口包“ＷｒａｐｐｅｒＤＬＬ”，可以用在任何厂商的定制服务器上。ＯＰＣ体系结构如图３所示。２．２ＯＰＣ接口ＯＰＣ包含两类接口集：定制接口ＣｕｓｔｏｍＩｎｔｅｒｆａｃｅ?雪和自动化接口?穴ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＩｎｔｅｒｆａｃｅ，如图４所示。ＯＰＣ规范仅说明组件的接口，并不包括接口是怎样实施的。它确定了客户应用程序所希望提供的接口行为。在ＯＰＣ服务器实施过程中，主要考虑的是通过非共享通信路径到物理设备或其它数据库的数据传送频率。因此希望ＯＰＣ服务器既可以是本地

6、的又可以是远程的可执行程序，它包含从物理设备或数据库采集数据应用程序。３ＯＰＣ服务器ＯＰＣ技术的应用领域相当广泛，ＯＰＣ基金会目前提供ＯＰＣ数据存取服务器、ＯＰＣ报警与事件服务器和ＯＰＣ历史数据服务器的规范。３．１ＯＰＣ数据存取服务器ＯＰＣ数据存取服务器(ＯＰＣＤａｔａＡｃｃｅｓｓＳｅｒｖｅｒ)由下对象组成：(１)服务器(Ｓｅｒｖｅｒ)服务器对象管理服务器有关信息，并且为ＯＰＣ组提供容器。(２)组(Ｇｒｏｕｐ)ＯＰＣ组为客户组织数据提供了一种方法。除了能创建客户与组内项目的联接，还可根据需要使能和屏

7、蔽这种联接。一个ＯＰＣ客户可以设置ＯＰＣ服务器数据变化的速度。ＯＰＣ组有两种类型：公共型(Ｐｕｂｌｉｃ)和本地型(Ｌｏｃａｌ)。公共型为多个客户所共享，本地型仅为本地一个客户享有。每一个ＯＰＣ组可以定义多个ＯＰＣ项目。(３)项目(１ｔｅｍ)ＯＰＣ项目与ＯＰＣ服务器数据源相联，从定制接口来说，ＯＰＣ项目是不能被ＯＰＣ客户存取的对象，因此，没有外部接口定义ＯＰＣ项目。ＯＰＣ项目的所有存取都是通过ＯＰＣ组来完成的。３．２ＯＰＣ报警与事件管理服务器ＯＰＣ报警与事件管理服务器为ＯＰＣ客户提供了特定事件和报警发

8、生时的通报机制。允许ＯＰＣ客户通过ＯＰＣ服务器检测事件和条件，并且获得相应的状态。在ＯＰＣ内部，报警是一种非正常的情况，该情况由ＯＰＣ事件服务器命名状态或由包含它的对象命名。另外，对ＯＰＣ服务器、客户以及所代表的设备来说，检测事件的发生是很重要的，一个事件既可以也可以不与一种情况相关联。然而操作行为、系统配置的变化和系统错误与特定的情况无关。ＯＰＣ客户可以预定特定事件产生的通告。３．３ＯＰＣ历史数据存取服务器目前，大多数历史数据系统用其自身的数据分布的属性接口，在即插