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工控領(lǐng)域的新技術(shù)OPC
工控領(lǐng)域的新技術(shù)OPC
1、驅(qū)動(dòng)程序法（Drive）
在應(yīng)用程序中掛接“驅(qū)動(dòng)程序”來存取現(xiàn)場(chǎng)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(gè)應(yīng)用程序編寫“驅(qū)動(dòng)程序”；二是多道應(yīng)用程序不能同時(shí)存取同一設(shè)備的數(shù)據(jù)。
2、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換法（DDE）
動(dòng)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(dòng)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(shí)，共同發(fā)起成立了非贏利的國際組織“OPC基金會(huì)”，負(fù)責(zé)制定、發(fā)布 OPC規(guī)范書、OPC的市場(chǎng)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(dòng)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(duì)象和接口由 OPC服務(wù)器描述和實(shí)現(xiàn)。一個(gè)OPC客戶可以聯(lián)接多個(gè)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(duì)象提供接口并進(jìn)行管理。
一個(gè)OPC客戶應(yīng)用程序通過特定的定制接口和自動(dòng)化接口與 OPC服務(wù)器通信。 OPC服務(wù)器必須實(shí)現(xiàn)定制接口的全部功能，而對(duì)自動(dòng)化接口而言，可以有選擇地實(shí)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(dòng)化接口調(diào)用定制接口的功能。在特定的條件下，OPC基金會(huì)提供標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)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(dòng)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(shí)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(shí)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(huì)目前提供OPC數(shù)據(jù)存取服務(wù)器、OPC報(bào)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(duì)象組成：
（1）服務(wù)器(Server)
服務(wù)器對(duì)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(xiàng)目的聯(lián)接，還可根據(jù)需要使能和屏蔽這種聯(lián)接。一個(gè)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(gè)客戶所共享，本地型僅為本地一個(gè)客戶享有。每一個(gè)OPC組可以定義多個(gè)OPC項(xiàng)目。
（3）項(xiàng)目(Item)
OPC項(xiàng)目與 OPC服務(wù)器數(shù)據(jù)源相聯(lián)，從定制接口來說，OPC項(xiàng)目是不能被 OPC客戶存取的對(duì)象，因此，沒有外部接口定義OPC項(xiàng)目。 OPC項(xiàng)目的所有存取都是通過OPC組來完成的。
2、OPC報(bào)警與事件管理服務(wù)器
OPC報(bào)警與事件管理服務(wù)器為 OPC客戶提供了特定事件和報(bào)警發(fā)生時(shí)的通報(bào)機(jī)制。允許OPC客戶通過OPC服務(wù)器檢測(cè)事件和條件，并且獲得相應(yīng)的狀態(tài)。在 OPC內(nèi)部，報(bào)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(duì)象命名。
另外，對(duì)OPC服務(wù)器、客戶以及所代表的設(shè)備來說，檢測(cè)事件的發(fā)生是很重要的，一個(gè)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(cuò)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(kuò)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(shì)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。