工控領域的新技術OPC
 

1、驅動程序法（Drive）

在應用程序中掛接“驅動程序”來存取現場控制設備和控制室數據庫的數據。該方法存在以下缺陷：一是相應于特定的硬件，必須為每一個應用程序編寫“驅動程序”；二是多道應用程序不能同時存取同一設備的數據。

2、動態(tài)數據交換法（DDE）

動態(tài)數據交換法是應用程序間交換數據比較簡單有效的方法。該方法也存在一些缺陷：一是文本傳送速度較慢；二是動態(tài)數據交換法傳送數據不夠安全。

鑒于傳統(tǒng)方法的限制，束縛了硬件廠商和軟件開發(fā)商的手腳。工控領域內眾多的硬件廠商和軟件開發(fā)商逐步達成共識，共同發(fā)起成立了非贏利的國際組織“OPC基金會”，負責制定、發(fā)布 OPC規(guī)范書、OPC的市場交易等。 OPC技術可給軟件和硬件開發(fā)商帶來以下好處：

（1）硬件制造商只需為用戶開發(fā)使用該設備的OPC軟件集；

（2）軟件開發(fā)商不需為新增加的硬件或特性的變化而重寫驅動程序；

（3）系統(tǒng)集成商選擇設備將有更廣闊的空間；

（4）OPC技術的應用使得在不同種類環(huán)境中的系統(tǒng)整合變得簡單

二、OPC體系結構與接口

1、OPC體系結構

OPC采用客戶/服務器體系結構，OPC的 COM對象和接口由 OPC服務器描述和實現。一個OPC客戶可以聯接多個制造商提供的 OPC服務器。OPC服務器不僅包含與 OPC客戶的標準接口部分，還包括存取設備數據的代碼。 OPC服務器為OPC對象提供接口并進行管理。

一個OPC客戶應用程序通過特定的定制接口和自動化接口與 OPC服務器通信。 OPC服務器必須實現定制接口的全部功能，而對自動化接口而言，可以有選擇地實現其功能。

用VC++編寫的客戶應用程序可直接調用定制接口的功能。而用VB編寫的客戶應用程序必須通過自動化接口調用定制接口的功能。在特定的條件下，OPC基金會提供標準的自動化接口包“Wrapper DLL”，可以用在任何廠商的定制服務器上。

2、OPC接口

OPC包含兩類接口集：定制接口Custom Interface和自動化接口Automation Interface，如圖4所示。

OPC規(guī)范僅說明組件的接口，并不包括接口是怎樣實施的。它確定了客戶應用程序所希望提供的接口行為。在OPC服務器實施過程中，主要考慮的是通過非共享通信路徑到物理設備或其它數據庫的數據傳送頻率。因此希望OPC服務器既可以是本地的又可以是遠程的可執(zhí)行程序，它包含從物理設備或數據庫采集數據應用程序。

三、OPC服務器

OPC技術的應用領域相當廣泛，OPC基金會目前提供OPC數據存取服務器、OPC報警與事件服務器和OPC歷史數據服務器的規(guī)范。

1、OPC數據存取服務器

OPC數據存取服務器(OPC DataAccess Server)由下對象組成：

（1）服務器(Server)

服務器對象管理服務器有關信息，并且為OPC組提供容器。

（2）組(Group)

OPC組為客戶組織數據提供了一種方法。除了能創(chuàng)建客戶與組內項目的聯接，還可根據需要使能和屏蔽這種聯接。一個OPC客戶可以設置OPC服務器數據變化的速度。 OPC組有兩種類型：公共型(Public)和本地型(Local)。公共型為多個客戶所共享，本地型僅為本地一個客戶享有。每一個OPC組可以定義多個OPC項目。

（3）項目(Item)

OPC項目與 OPC服務器數據源相聯，從定制接口來說，OPC項目是不能被 OPC客戶存取的對象，因此，沒有外部接口定義OPC項目。 OPC項目的所有存取都是通過OPC組來完成的。

2、OPC報警與事件管理服務器

OPC報警與事件管理服務器為 OPC客戶提供了特定事件和報警發(fā)生時的通報機制。允許OPC客戶通過OPC服務器檢測事件和條件，并且獲得相應的狀態(tài)。在 OPC內部，報警是一種非正常的情況，該情況由OPC事件服務器命名狀態(tài)或由包含它的對象命名。

另外，對OPC服務器、客戶以及所代表的設備來說，檢測事件的發(fā)生是很重要的，一個事件既可以也可以不與一種情況相關聯。然而操作行為、系統(tǒng)配置的變化和系統(tǒng)錯誤與特定的情況無關。 OPC客戶可以預定特定事件產生的通告。

3、OPC歷史數據存取服務器

目前，大多數歷史數據系統(tǒng)用其自身的數據分布的屬性接口，在即插即用環(huán)境中，沒有能力擴充或使用具有其它能力的現有歷史數據程序。這就要求開發(fā)者為它們的產品以及所有其它廠商的產品重新構建相同的底層結構。

OPC歷史數據存取規(guī)范支持以下關鍵類型：

（1）簡單的趨勢數據服務器；

（2）復雜的數據壓縮和數據分析服務器。