工控領(lǐng)域的新技術(shù)OPC
 

1、驅(qū)動程序法（Drive）

在應(yīng)用程序中掛接“驅(qū)動程序”來存取現(xiàn)場控制設(shè)備和控制室數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)。該方法存在以下缺陷：一是相應(yīng)于特定的硬件，必須為每一個應(yīng)用程序編寫“驅(qū)動程序”；二是多道應(yīng)用程序不能同時存取同一設(shè)備的數(shù)據(jù)。

2、動態(tài)數(shù)據(jù)交換法（DDE）

動態(tài)數(shù)據(jù)交換法是應(yīng)用程序間交換數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)交換法傳送數(shù)據(jù)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(lǐng)域內(nèi)眾多的硬件廠商和軟件開發(fā)商逐步達(dá)成共識，共同發(fā)起成立了非贏利的國際組織“OPC基金會”，負(fù)責(zé)制定、發(fā)布 OPC規(guī)范書、OPC的市場交易等。 OPC技術(shù)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(shè)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(qū)動程序；

（3）系統(tǒng)集成商選擇設(shè)備將有更廣闊的空間；

（4）OPC技術(shù)的應(yīng)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(jié)構(gòu)與接口

1、OPC體系結(jié)構(gòu)

OPC采用客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，OPC的 COM對象和接口由 OPC服務(wù)器描述和實現(xiàn)。一個OPC客戶可以聯(lián)接多個制造商提供的 OPC服務(wù)器。OPC服務(wù)器不僅包含與 OPC客戶的標(biāo)準(zhǔn)接口部分，還包括存取設(shè)備數(shù)據(jù)的代碼。 OPC服務(wù)器為OPC對象提供接口并進行管理。

一個OPC客戶應(yīng)用程序通過特定的定制接口和自動化接口與 OPC服務(wù)器通信。 OPC服務(wù)器必須實現(xiàn)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(xiàn)其功能。

用VC++編寫的客戶應(yīng)用程序可直接調(diào)用定制接口的功能。而用VB編寫的客戶應(yīng)用程序必須通過自動化接口調(diào)用定制接口的功能。在特定的條件下，OPC基金會提供標(biāo)準(zhǔn)的自動化接口包“Wrapper DLL”，可以用在任何廠商的定制服務(wù)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(yīng)用程序所希望提供的接口行為。在OPC服務(wù)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(shè)備或其它數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)傳送頻率。因此希望OPC服務(wù)器既可以是本地的又可以是遠(yuǎn)程的可執(zhí)行程序，它包含從物理設(shè)備或數(shù)據(jù)庫采集數(shù)據(jù)應(yīng)用程序。

三、OPC服務(wù)器

OPC技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，OPC基金會目前提供OPC數(shù)據(jù)存取服務(wù)器、OPC報警與事件服務(wù)器和OPC歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器的規(guī)范。

1、OPC數(shù)據(jù)存取服務(wù)器

OPC數(shù)據(jù)存取服務(wù)器(OPC DataAccess Server)由下對象組成：

（1）服務(wù)器(Server)

服務(wù)器對象管理服務(wù)器有關(guān)信息，并且為OPC組提供容器。

（2）組(Group)

OPC組為客戶組織數(shù)據(jù)提供了一種方法。除了能創(chuàng)建客戶與組內(nèi)項目的聯(lián)接，還可根據(jù)需要使能和屏蔽這種聯(lián)接。一個OPC客戶可以設(shè)置OPC服務(wù)器數(shù)據(jù)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(wù)器數(shù)據(jù)源相聯(lián)，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(wù)器

OPC報警與事件管理服務(wù)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(wù)器檢測事件和條件，并且獲得相應(yīng)的狀態(tài)。在 OPC內(nèi)部，報警是一種非正常的情況，該情況由OPC事件服務(wù)器命名狀態(tài)或由包含它的對象命名。

另外，對OPC服務(wù)器、客戶以及所代表的設(shè)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(guān)聯(lián)。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(guān)。 OPC客戶可以預(yù)定特定事件產(chǎn)生的通告。

3、OPC歷史數(shù)據(jù)存取服務(wù)器

目前，大多數(shù)歷史數(shù)據(jù)系統(tǒng)用其自身的數(shù)據(jù)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(xiàn)有歷史數(shù)據(jù)程序。這就要求開發(fā)者為它們的產(chǎn)品以及所有其它廠商的產(chǎn)品重新構(gòu)建相同的底層結(jié)構(gòu)。

OPC歷史數(shù)據(jù)存取規(guī)范支持以下關(guān)鍵類型：

（1）簡單的趨勢數(shù)據(jù)服務(wù)器；

（2）復(fù)雜的數(shù)據(jù)壓縮和數(shù)據(jù)分析服務(wù)器。