OPC技术介绍七

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OPC技术简介

OPC技术简介

2OPC技术简介OPC技术的研究正式开始于1996年8月,OPC基金会的成立。

如今,国内外有许多公司和团体都在从事OPC技术的研究开发工作。

OPC在国外的发展比较迅速,美国、欧洲、日本等己将OPC技术应用于电力、交通、航空、楼宇等许多行业。

国内由于起步较晚,现在在OPC方面的研究还比较少,应用于实际工程中的就更少了。

2.1OPC的历史早期的OPC标准是由提供工业制造软件的五家公司所组成的OPC特别工作小组所开发的。

Fisher-Rosement、Intellution、Rockwell Software、Intuitive Technology以及Opto22早在1995年开发了原始的OPC标准,微软同时作为技术顾问给予了支持。

OPC基金会,(OPC Foundation,OPC-F),是在1996年9月24日在美国的达拉斯举行了第一次理事会,并在同年10月7日在美国的芝加哥举行了第一次全体大会上宣告正式成立的。

之后为了普及和进一步改进于1996年8月完成的OPC数据访问标准版本1.0,开始了全球范围的活动。

现在的OPC基金会的理事会是由Fisher-Rosement、Honeywell、Intellution、Rockwell Software、National Instrument以及欧洲代表的Siements和远东代表的东芝所组成。

在日本为响应以美国为中心的国际标准活动,由11家公司作为发起人,于1996年6月开始基金会成立的准备活动,1996年10月17日正式成立了日本OPC协会(OPC-J)。

几乎与此同时欧洲OPC协会(OPC-E)也相继成立。

在中国也于有五家公司作为发起人于2001年12月正式成立了中国OPC促进会(OPC-C)。

OPC基金会从成立开始会员逐年增加,到目前为止在全球范围内已有近300家公司加入了这个国际标准组织。

同时由控制设备厂商和控制软件供应商提供的OPC厂品也日益增加,目前已有600种以上的OPC服务器产品和OPC应用程序出现在OPC基金会发行的OPC产品目录上。

OPC详细说明

OPC详细说明

OPC概述1.什么是OPC?OPC是一种利用微软的COM/DCOM技术来达成自动化控制的协定。

OPC全称是Object Linking and Embeding(OLE)for Process Control,它的出现为基于Windows 的应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁。

在现今的工业自动化中,我们需要一套整合的信息系统,由底层的各项装置采集信息(Field Management),中层的控制系统或图控应用程序进行程序的控制(Process Management),再由最上层的整合软件将这些信息整合起来以供企业决策或效能提升,如下图所示:OPC 为硬件制造商与软件开发商提供了一条桥梁,透过硬件厂商提供的OPC Server 接口,软件开发者不必考虑各项不同硬件间的差异,便可自硬件端取得所需的信息,所以软件开发者仅需专注于程序本身的控制流程的运作。

此外,由于COM/DCOM 实作并隐藏了网络的细节,透过OPC 可以很容易地达成远程控制的理想。

2.OPC是如何工作的?在说明OPC Server/Client 运作方式之前,我们先简单介绍一下Microsoft 发展的COM/DCOM 是什么?COM 是一种发展软件组件的方法,所谓的软件组件,是指一个可以提供应用程序、操作系统、以及其它组件服务的二进制可执行程序。

事实上,发展自订的COM 对象就好象是在建构一套可以动态执行的对象导向API 一般。

你可以在应用程序执行的时期随意拼上或移除所需要的组件。

依据COM 这样的概念,发展应用程序就像是堆积木一样,每一个COM 组件就是一块积木,你可以利用各式各样不同的积木,拼凑出你所需要的应用程序。

在实作上,COM 透过一组一组的接口(Interface) 提供服务,所有COM 组件的使用者,都必须透过这些Interface 来使用组件提供的功能。

OPC 的规格中便定义了许多OPC Server 应该提供的Interface,要撰写一个OPC Server 的COM 组件,你必须在你的组件中加入这些接口,并提供它们的实作,Client 便可以透过这些接口,操作连接到OPC Server 的硬件装置,这也就是OPC Server/Client 运作的方式。

OPC简介与开发总结

OPC简介与开发总结

背景简介OPC(OLE for Process Control,用于过程控制的OLE)是为过程控制专门设计的OLE 技术,由一些世界上技术占领先地位的自动化系统和硬件、软件公司与微软公司(Microsoft)合作而建立的,并且成立了专门的OPC 基金会来管理,OPC 基金会负责OPC 规范的制定和发布。

OPC 提出了一套统一的标准,采用典型的C/S 模式。

厂商可以开发一个高度优化的、可重用的OPC Server 访问底层的硬件,并将数据以OPC 接口方式提供给任何支持OPC规范的客户端软件,客户就可以按照统一的数据访问标准访问不同厂商的硬件产品。

(IEC61850/MODBUS/DNP) 。

OPC 技术本质是采用了Microsoft 的COM/DCOM(组件对象模型/分布式组件对象模型)技术,COM 主要是为了实现软件复用和互操作,并且为基于WINDOWS的程序提供了统一的、可扩充的、面向对象的通讯协议,DCOM 是COM技术在分布式计算领域的扩展,使COM 可以支持在局域网、广域网甚至Internet 上不同计算机上的对象之间的通讯。

OPC规范简介OPC 规范作为一个工业标准,是开发OPC 服务器与OPC 客户软件之间数据传输的规范,并已形成一个体系。

根据开发软件功能的不同,OPC 制定了以下领域单独规范:➢数据访问规范:定义了OPC 服务器中一组COM 对象及其接口,并规定了客户对服务器程序进行数据存取时需要遵循的标准。

借助Microsoft 的DCOM 技术,OPC 实现了高性能的远程数据访问能力。

➢报警和事件处理规范:该规范提供了一种通知机制,在指定事件或报警条件发生时,OPC 服务器能够主动通知客户程序。

➢历史数据访问规范:该规范提供一种通用历史数据引擎,可以向感兴趣的用户和客户程序提供数据汇总和数据分析等额外的信息。

➢安全性规范:该规范提供了一种专门的机制来保护OPC 服务器中的现场数据,防止未授权的操作误修改这些参数。

OPC技术简介

OPC技术简介

原始数据的最低层,它们同样可以应用于从SCADA或者DCS系统中获取数
据到应用程序中。OPC的结构和设计使得它可以构建这样一个OPC服务 器,这个OPC服务器允许客户程序只经过一个单一的对象从许多由不同 的OPC硬件供应商提供且运行于不同节点上的OPC服务器上获取数据。如 图所示:
OPC接口 OPC接口 物理接口 物理接口 应用 程序
(DeadBand)而且OPC项的数据类型是模拟量的情况,只有现在值与前
次值的差的绝对值超过一定限度时,才更新缓冲器数据并通知OPC应用
程序。由此可以忽略模拟值的微小变化,从而减轻OPC服务器和OPC 应
用程序的负荷。
图4-3 订阅方式数据访问
上述的 OPC 数据访问的功能可总结成表4-1。这些功能是否被支持 将随供应厂商的具体的服务器类型而定。
OPC标准的制定虽然主要由少数几家公司所推动,但是己制定的OPC 标准由来自90多家公司的专家参与,并参考了来自200多个合作伙伴的 评论意见,所以具有广泛的代表性。一批国际知名的控制类公司 如:ABB、 AspenTech、Eurotherm、Foxboro、Honeywell、National Instruments、Siemens、Toshiba、Johnson-Yokogawa、 GE Fanuc等相 继宣布支持OPC标准。在这种情况下,毫无疑问OPC将会在控制领域发挥 重大的作用,OPC将会成为大势所趋。
2.3 OPC特点
OPC标准己经是公开出版的技术标准,根据其目标,拥有以下几个 突出的特点:
(1)开放性 因为OPC标准接纳所有类型的客户机和服务器,并且OPC标准支持所 有的编程语言(如C, C++, VB, Java, HTML, DHTML等),所以利用OPC可 以轻松获取实时工业数据。另外,OPC基于COM技术,支持Internet,能 从远程机器访问OPC服务器,这无疑也大大增加OPC的开放性。 (2)互联性 最终用户可以非常容易地与不同厂家的自动化设备进行连接,而且 可以在诸多的自动化设备系统中自由使用OPC客户应用程序,比如可以 使用同一应用软件界面程序集成不同的现场总线系统等。 (3)高效性 OPC的高效性不仅体现在OPC的即插即用功能(Plug and Play Function)使得系统集成变得轻而易举,更主要的是OPC能够优化快速地 传输数据。根据OPC基金会对OPC传输效率的测试结果,在本地以及两台 计算机之间,5000个过程变量的

OPC技术概览

OPC技术概览

OPC技术概览引言控制系统之间,控制系统和标准网络之间的数据通讯是管控一体化的一个最基本要求,但问题的一个关键是接口的不标准限制了这些设备之间的互联。

专用系统之间不能相互通信是相当普遍的,由于应用程序提供者仅提供了有限的连接性,因而大大缩小了过程和工业制造厂商对硬件和软件的选择范围。

在缺少任何标准的情况下,设备供应商不得不各自开发自己专用的硬件和软件解决方案。

在今天的市场上,所有过程控制系统和信息系统有其专用的技术和接口以及API(应用程序接口),目的在于存取所包含的信息。

实现不同系统之间的集成以及长期维护和支持集成环境等所需要的费用是昂贵的。

尽管可以编写定制的驱动程序和接口程序,但因为上千个不同类型的控制设备和软件包需要互相通信,使得程序的种类迅速增长。

驱动程序数量的激增加深了解决已存在问题的困难程度。

如不同设备供应商的驱动程序之间的不一致、硬件性能不能得到广泛支持、驱动程序不能适应升级后的硬件以及发生存取冲突。

在最后一种情况下,两个应用系统因为使用相互独立的驱动程序,因而通常不能同时访问同样的设备。

更糟糕的情况可能是,驱动程序不适用于特定设备的应用程序或内部应用程序的组合,这就限制了最终用户的选择迫使他们不得不编写自己的驱动程序(以及调试)。

对于开发典型监控程序软件的技术人员来说,有20%-30%的时间是用于编写通讯驱动程序。

每次,一个供应商需要将一个新的监控器投入市场销售时,所有的软件开发人员就不得不重新编写一个新的驱动程序。

应用软件的提供者花费太多的资金开发和维护专用接口,这不仅增加了用户的负担,而且在实际上并不能真正解决不同系统的互操作性。

在某种意义上,用户被他们的软件的提供者所控制。

问题的解决方案是,给出一个标准,这个标准为过程控制和工厂自动化提供真正的即插即用软件技术,使得过程控制和工厂自动化的每一系统、每一设备、每一驱动器能够自由的连接和通信。

有了这样一个标准,使得系统和设备之间,包括从车间级到MIS(管理信息系统)和更远距离,完全无缝地、真正的开放和方便的进行企业级通信成为可能。

OPC技术

OPC技术

OPC技术测控09级3班赵青明0907010330提纲•OPC简介•OPC简单应用一、OPC技术简介1.1 OPC规范概述●OPC(OLE for Process Control,用于过程控制的OLE是基于Microsoft公司的DNA架构和COM技术的,根据易于扩展性而设计的软件规范。

●OPC规范定义了一个工业标准接口,这个标准使得COM技术适用于过程控制和制造自动化等应用领域。

OPC规范概述(续)●OPC是以OLE/COM机制作为应用程序的通信标准。

OLE/COM是一种客户/服务器模式,具有语言无关性、代码重用性、易于集成性等优点。

●OPC规范了接口函数,不管现场设备以何种形式存在,客户都以统一的方式去访问,从而保证软件对客户的透明性,使得用户完全从底层的开发中脱离出来。

OPC技术简介1.2 COM/DCOM简介●COM是一个由微软公司推出的开放的组件标准。

●COM标准包括规范和实现两大部分,规范部分定义了组件之间通信的机制,这些规范不依赖任何特定的语言和操作系统,具有语言无关性;●COM标准的实现部分是COM库,为COM规范的具体实现提供了一些核心服务。

●由于COM以客户/服务器模型为基础,因此具有良好的稳定性和很强的扩展能力。

COM/DCOM简介(续)●DCOM是建立在COM之上的一种规范和服务,提供了一种使COM组件加入网络环境的透明网络协议,实现了在分布式计算环境下不同进程之间的通信与协作。

●客户程序和COM组件程序进行交互的实体是COM对象。

COM对象是一组属性和方法的逻辑相关函数的集合,COM对象提供的方法就是COM接口。

●客户程序必须通过接口才能获得COM对象的服务。

1.3 OPC的客户/服务器●OPC以微软的COM技术为基础,采用客户/服务器结构。

●应用程序为客户端(OPC Client),驱动程序部分为服务器端(OPCServer)。

图1-1 OPC的客户/服务器结构●不同的客户程序和服务器程序只要合乎OPC标准,都可以接在一起协同工作,从而形成一种软件总线结构。

OPC技术介绍

OPC技术介绍

7
OPC架构
OPC Client OPC Server
Agent
PLC
8
现场自动化网络
与EMOS的通 讯都是通过 OPC完成
通过以太网 的操作监视 和 基于现场总 线的现场级 控制
9
现场OPC应用
CIMPLICITY
EMOS 服务器
Applicom OPC SERVER
以太网(速度允许也可以 采用Profibus)
OPC数据访问
访问数据(例如,PLC中的过程数据)
OPC警报和事件
错误或特殊事件的提醒
OPC历史数据访问
允许访问数据库中的历史数据
4
OPC项目和组
设备内的过程数据称为OPC项目 OPC项目组织为一个组 每个组有自己的设置(如刷新时间,死区等) 项目由数值,时标和品质(好,坏,不确定)组成
39
在OPC中使用S7符号
现在,符号可以在任何OPC客户端使用 New leave “SYM”
40
数据访问
通过VB编写的程序读取底层PLC的数据。
41
数据访问
在EXCEL中通过VBA编写的程序读取底层PLC的 数据。
42
通过GE的HMI与西门子的HMI完成的连接
43
不确定的S7连接
Step7项目中未知的连接伙伴 (未确定的) PLC站没有在Step 7中配置 NetPro没有标出网络连接 用户需要访问一个非西门子PLC
确定的S7连接
Step7项目中已知的连接伙伴 (确定的) PLC站在Step 7中进行了配置 NetPro标出了网络连接 用户访问一个西门子PLC Step 7检查一致性

OPC技术

OPC技术

OPC技术沈阳电力高等专科学校杨庆柏刊载于《辽宁电机工程科普》2002年第7期自动化技术的发展可以说是日新月异,其品种之多,发展之快,令人目不暇接。

过程控制软件的标准接口—OPC,就是最近出现的又一自动化新技术。

一、OPC技术的产生随着微电子、计算机、通信和网络等技术的发展,智能仪表越来越多地出现在工业生产现场,它们提供了以前无法得到的大量信息。

这些信息不仅包括现场的温度、压力、物位、流量等被测参数,也包括了装置本身的工作状况和组态参数。

与些同时,现场总线技术得到了迅速发展,它通过标准化的数字通信链路将现场智能仪表与远程监控计算机连接起来,实现了数据传输与信息共享,形成了全新的分布式控制系统。

当大量现场信息由智能仪表接进入监控计算机或通过现场总线传至监控计算机后,存在着计算机内部应用程序对现场信息的共享与交互问题。

由于工业控制软件缺乏统一的工业标准,使不同厂家软件之间的通信非常困难。

又由于各厂家的软件对控制系统硬件操作的设备驱动程序接口也各不相同。

为了对不同厂家的设备都能管理,控制软件厂家必须针对市场上几百种常用的设备开发设备驱动程序。

而且当硬件设备升级或者修改时,驱动程序也必须做相应修改,这样使开发成本居高不下。

如果设备驱动程序由硬件设备制造厂开发,那么他们也必须为市场上所有的工业控制软件都开发相应驱动程序,开发成本将十分高昂。

因此,尽快建立一种软件之间的开放式通信标准成为自动化技术领域的当务之急,正是在这种情况下产生了OPC技术。

二、OPC技术的涵义OPC是OLE for process control的缩写,意思是把OLE技术应用于工业控制领域;OLE是object Lin king and Embedding的缩写,意思是对象的链接与嵌入。

OPC是世界上领先的自动化公司、软硬件供应商与微软公司合作开发的一套工业标准,是全开放控制系统的核心构件,是专为现场设备(或称现场仪表)、自动控制系统应用和企业管理系统应用软件之间实现无缝集成而设计的接口规范,是不同厂家生产的现场设备之间连接的桥梁。

OPC内容介绍(全)

OPC内容介绍(全)

数据采集方案及其比较
动态数据交换法(DDE) DDE即动态数据交换(Dynamic Data Exchange),是OLE技术的前身,是在微软的 Win32应用程序接口(API)上所开发的应用程 序之间动态地移动数据的一种方法。 DDE协 议在应用程序间传送信息,使得应用程序共享 数据和采用共享的内存交换数据。
结束语
OPC规范把硬件供应商和应用软件开发者 分离开来,使得双方的工作效率都有了很 大提高。软件开发商无需了解硬件的实质 和操作过程,只要遵循OPC规范进行开发, 就能够访问OPC服务器中的数据。OPC十分 适应过程控制的需要,开发商可用高级语 言编写OPC客户程序,能够发挥OPC服务器 的最佳性能,完全可以满足过程控制领域 对数据的实时、高效的要求。
OPC接口
OPC规范提供了两套接口方案: 定制接口(Custom Interface); 自动化接口(Automation Interface)。
OPC对象
OPC Server对象 对象
OPC Server级别有多种属性,其中包含一个OPC服务器对象的状态和版本等信 息。
OPC Group对象 对象
OPC方式
OPC这个标准为过程控制和工厂自动化提供真正的即插即用软件 技术,使得过程控制和工厂自动化的每一系统、每一设备、每一驱动 器能够自由地连接和通讯,有了这样一个标准,使得系统及设备之间, 包括从车间到MES(制造执行系统)或更远距离,完全无缝地、真 正开放和方便地进行企业级的通讯的通讯成为可能。
OPC内容介绍
目录
OPC概念 数据采集方案及其比较 OPC产生的原因 OPC方式 OPC数据通讯 OPC优点 OPC对象 对设备厂商要求
OPC概念
OPC(OLE for Process Control,用于过程 控制的对象链接与嵌入)是一个工业标准,它是 许多世界领先的自动化软、硬件公司与微软公 司合作的结晶。它由一系列用于过程控制和制 造业自动化应用领域的标准接口、属性以及方 法组成。

OPC技术简介

OPC技术简介

2OPC 技术简介OPC技术的研究正式开始于1996年8月,OPC基金会的成立。

如今,国内外有许多公司和团体都在从事OPC技术的研究开发工作。

OPC在国外的发展比较迅速,美国、欧洲、日本等己将OPC技术应用于电力、交通、航空、楼宇等许多行业。

国内由于起步较晚,现在在OPC方面的研究还比较少,应用于实际工程中的就更少了。

2.1OPC 的历史早期的OP(标准是由提供工业制造软件的五家公司所组成的OP(特别工作小组所开发的。

Fisher-Rosement 、Intellution 、Rockwell Software 、Intuitive Technology以及Opto22早在1995年开发了原始的OPC标准,微软同时作为技术顾问给予了支持。

OP基金会,(OPC Foundation,OPC-F,是在1996年9月24日在美国的达拉斯举行了第一次理事会,并在同年10月7日在美国的芝加哥举行了第一次全体大会上宣告正式成立的。

之后为了普及和进一步改进于1996年8月完成的OP数据访问标准版本1.0,开始了全球范围的活动。

现在的OPCS金会的理事会是由Fisher-Rosement 、Honeywell 、Intellution 、Rockwell Software 、National Instrument以及欧洲代表的Siements和远东代表的东芝所组成。

在日本为响应以美国为中心的国际标准活动,由11家公司作为发起人,于1996年6月开始基金会成立的准备活动,1996年10月17日正式成立了日本OP协会(OPC-J。

几乎与此同时欧洲OP协会(OPC-E也相继成立。

在中国也于有五家公司作为发起人于2001年12月正式成立了中国OP促进会(OPC-C。

OPC S金会从成立开始会员逐年增加,到目前为止在全球范围内已有近300 家公司加入了这个国际标准组织。

同时由控制设备厂商和控制软件供应商提供的OPC 厂品也日益增加,目前已有600种以上的OPC服务器产品和OPC应用程序出现在OPC 基金会发行的OPC产品目录上。

opc技术介绍

opc技术介绍

1OPC (OLE for Process Control ,用于过程控制的OLE )规范是一个工业标准,是在Microsoft 公司的合作下,由全世界在自动化领域中处于领先地位的软、硬件提供商协作制定的。

OPC 是一个基于COM 技术的接口标准,OPC 提供了一种从不同数据源(包括硬件设备和应用软件)获得数据的标准方法。

OPC 采用客户/服务器结构。

一个OPC 客户程序可与多个厂商提供的OPC 服务器连接,并通过OPC 服务器,从不同的数据源存取数据。

OPC 服务器是一个典型的现场数据源程序,它收集现场设备数据信息,通过标准的OPC 接口传送给OPC 客户端应用程序。

OPC 客户端应用程序是一个典型的数据接收程序,如人机界面软件(HMI) 、数据采集与处理软件(SCADA) 等。

OPC 客户端应用程序通过OPC 标准接口与OPC 服务器通信,获取OPC 服务器的各种信息。

符合OPC 标准的客户端应用程序可以访问来自任何生产厂商的OPC 服务器。

OPC 规范定义了两套接口标准,包括自动化标准(Automation Interface Standard) 和自定义接口标准(Custom Interface Standard) 。

自动化接口是为了向VB 之类的脚本语言编写的客户程序提供服务,而自定义接口适用于C 和C++应用程序,它比自动化接口更高效,功能更强大。

已发布的OPC 规范主要有数据存取、报警与事件处理、历史数据存取以及批处理等服务器规范。

OPC 应用简介SIMATIC NET OPC服务器规范 OPC数据访问访问数据(例如,PLC中的过程数据)OPC警报和事件错误或特殊事件的提醒OPC历史数据访问允许访问数据库中的历史数据4SIMATIC NET OPC服务器定制和自动控制接口定制接口:使用功能指针(for C++)自动控制接口: 无指针(for Visual Basic or VBA )Æ打包自动控制DLL79现场自动化网络通过以太网的操作监视和基于现场总线的现场级控制与EMOS 的通讯都是通过OPC 完成11西门子OPC简介本图描述了如何使用西门子OPCServer 连接现场的设备,以及通过的协议等等。

OPC内容介绍

OPC内容介绍

OPC内容介绍OPC(OLE for Process Control)是一种基于微软发布的面向过程控制领域的开放式通信协议。

它是实时数据采集与控制系统中的一种重要技术,被广泛应用于工业自动化领域。

首先,OPC协议的出现解决了过去各个厂商的设备和系统之间无法互相通信的问题。

在过去,每个厂商都有自己独特的通信协议,由于缺乏统一性,使得不同设备之间的信息交换非常困难。

而OPC协议的出现打破了这种信息隔离的状态,实现了设备与系统之间的无缝对接。

其次,OPC协议的特点之一是它的开放性。

OPC协议依赖于微软发布的标准接口技术(OLE和DCOM),这意味着任何支持这些技术的系统都可以实现与OPC兼容的通信。

这给了开发者极大的灵活性和可扩展性,使得OPC协议能够适应不同的平台和环境。

此外,OPC协议还具有良好的互操作性。

通过使用OPC协议,不同厂商的设备和系统可以相互通信,实现数据的共享和控制的集成。

这使得企业可以更加容易地整合不同的设备和系统,提高管理效率和生产力。

另一个重要的特点是OPC协议的实时性。

OPC协议是一种实时通信协议,可以实时地获取和传输设备产生的数据。

这使得用户可以实时地监测和控制设备的运行状态,及时处理问题和做出调整。

同时,OPC协议还具有较高的安全性。

OPC协议支持安全认证和加密传输,可以确保数据的机密性和完整性。

这对于一些需要保密和防止数据篡改的应用场景尤为重要。

最后,OPC协议还具有较好的兼容性和稳定性。

由于OPC协议是基于微软的标准接口技术开发的,因此与微软的操作系统和开发工具兼容性很好。

此外,OPC协议已经存在多年,并得到了广泛的应用和验证,具有较好的稳定性和可靠性。

总结起来,OPC协议是一种基于开放标准的实时通信协议,可以实现不同设备和系统的互通。

它具有开放性、互操作性、实时性、安全性、兼容性和稳定性等特点。

在工业自动化领域,OPC协议已经成为实时数据采集与控制的重要技术,为企业提供了高效的数据集成和控制功能。

opc技术介绍范文

opc技术介绍范文

opc技术介绍范文OPC(OLE for Process Control,过程控制对象链接和嵌入技术)是一种通信协议,用于在工业自动化系统中实现设备之间的数据交换。

这项技术的目标是提供一种标准化的、基于开放性的通信方法,使不同供应商的设备能够无缝地进行通信和交互。

OPC技术已经成为工业自动化行业中最重要的通信标准之一,并广泛应用于各种工业控制系统中。

OPC技术的主要优势在于其开放性和互操作性。

它提供了一种通用的接口,使不同供应商的设备可以通过这个接口与其他设备进行通信。

这意味着用户可以选择不同厂商的设备,而不必担心设备之间的兼容性问题。

这种开放性也为系统的集成提供了便利,设备可以直接连接到主控系统,通过OPC接口进行数据传输。

OPC技术的核心是OPC服务器和OPC客户端。

OPC服务器是一种软件程序,负责与设备进行通信,并将设备数据转换为OPC标准格式。

而OPC客户端是用于访问和处理OPC服务器提供的数据的应用程序。

通过OPC客户端,用户可以直接从设备中读取数据或向设备中写入数据,实现对设备的控制。

OPC技术支持多种通信协议,如OPC DA(Data Access,数据访问)、OPC HDA(Historical Data Access,历史数据访问)、OPC A&E(Alarms and Events,报警和事件)等。

OPC DA是最常用的一种协议,用于实时数据的读写。

OPC HDA用于访问历史数据,可以查询设备的历史记录。

而OPC A&E用于处理设备的报警和事件信息。

这些不同的协议可以根据具体的应用需求进行灵活配置和选择。

目前,OPC技术已经广泛应用于各种工业自动化系统中,例如电力系统、水处理系统、制造业等。

它可以帮助用户实现实时数据的采集和监控、设备状态的调控和控制、历史数据的查询和分析等功能。

与传统的通信方式相比,OPC技术具有更高的效率、更好的可靠性和更强的灵活性,可以提高系统的运行效率和生产效率。

oPc技术综述

oPc技术综述

oPc技术综述OPtTOLE for P「og$ Control)是一奁为基于Windows操作平台的工业应用程序之间提供高效信息集成和交互功能的給件对S模型接口标推.它以帯软的分布式组件对象模型COM/DCOM/COM+技术为基础「贰用客户丿®务器模式口叫OFC服务耦是数擔的供应方,负贞为OPC客户提供所花的数抵:OPC客户是数据的使用方,处理OPC服务器提供的数在便用OPC的过程申,总是包括OPC屜务器与OPC客户端,0卩C服务器一般并不知道它的容户来源,由01£客户根据需要,接通或断开与OPCIS务器的连接.OPC技术是OLE在工业瓮制中的扩展,所以乂与常规OLE技木小同° OPC定又j 一套适ffl于过程控制-支持过程数据访问、报警、事件与厉史数掘访问等的功能接口・不背现场设备以何种形式存在、客户都以统一的方式去功何,从面保证軟件对容尸的进明性,便得用户死全从底层的开发中脱更出来.由T OPC规范SP OLE/COM技术,同时0LE/COM的扩展远程OLE自剳化与DCOM技术支捋rCPZTP等多种网络协议.囚此町以将OPC客户端、服务器在物理上分幵・分布于网络不判节点上闔L目商比较流行的计算机集成制造系统是美国先进制造硏究中(Advanced Manufacturing Researchj AMR)的企业资源规划(Enterprise Resource PJarningp ERP/制造执行系銃(Mmufhcuinnc Ejceculi^e £y!iUiiTb MESy过程控制苗统(Process Conirol System, PCS) 三层企业集成体系结构。

ft ERP/MES/PCS三层企业集成体系去吉构中「PCSS通过可编程逻辑控制器(Programtrtabk Logic Controller, PLC).集敞控制系统(Distributed Conirol System, DCQ或現场总线控制系统,负责对生产设备进行自动控制,对生产过程实时监控卩忙在传统的过®控制系统中,PCS层的控制器往往来自不同的制造商.遵从不同的通讯标准,只能组成各自的控制系统,与特定的应用软件S讯.虽然某些网络2间可遞过协议转换实现互联,但不具*S遍tt-这样就存在两个数掳交换问题-一是计算机如何从现场设备采集数据:二是K它应用程序妇何与它们进行实时数据通讯.通常的解决方进足分别为不同的数拥源(包括观场设备及软件数靳暉)开发不同的驱动程序,后在各个应用理序中对不同的驱动程序分别开发不同的接口桎序,这种做法采用过多的接口,不利于系统幵发、址护利扩展+特別是当砂件升级、变更和1?3加灌情况发生引起驱动程序的变化时,就耍更改大虽与该®件"关的接口税序,使得系统的可®性、稳定性和可扩展性W 低:15 用软件有各Q 的驱动程序.当多个应用软件读取同一数据源时,经常发生冲突:同一个换 件要为不同的客户应用程序开发不同的硬件驱动程序.谀件厂商虽然提供驱动程序,但可 能与用户开发的应用软件协议不一致,这时应用程序开发者就必须花大星的精力重新开发 各种设备的駆动接口:硬件供货商不可能为所冇的软件开发商提供驱动程序,因此这顶工 作只能由控制系统的软件开发商承担,从而使开发时间和费用大大增加,限制了用户对轴 件和设备的自由选择。

OPC简介

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OPC-DX应用 应用
Public Relations Dept., Yokogawa Electric Corporation Copyright © by Yokogawa Electric Corporation
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OPC-UA的主要特点 OPC-UA的主要特点
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OPC访问接口 OPC访问接口
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OPC技术特点
基于微软的COM /DCOM技术。 提供给测量、控制系统标准接口。 Client/Server结构。
1 Client -> 多OPC Server 1 OPC Server -> 多OPC Client
N
分布式 I/O
数据采集
可视监控
运动控制
PLC
数据采集
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OPC技术简介

OPC技术简介

什么是OPC技术OPC全称是OLE for Process Control,它的出现为基于Windows的应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁。

在过去,为了存取现场设备的数据信息,每一个应用软件开发商都需要编写专用的接口函数。

由于现场设备的种类繁多,且产品的不断升级,往往给用户和软件开发商带来了巨大的工作负担。

通常这样也不能满足工作的实际需要,系统集成商和开发商急切需要一种具有高效性、可靠性、开放性、可互操作性的即插即用的设备驱动程序。

在这种情况下,OPC标准应运而生。

OPC标准以微软公司的OLE技术为基础,它的制定是通过提供一套标准的OLE/COM接口完成的,在OPC技术中使用的是OLE 2技术,OLE标准允许多台微机之间交换文档、图形等对象。

COM是Component Object Model的缩写,是所有OLE机制的基础。

COM是一种为了实现与编程语言无关的对象而制定的标准,该标准将Windows下的对象定义为独立单元,可不受程序限制地访问这些单元。

这种标准可以使两个应用程序通过对象化接口通讯,而不需要知道对方是如何创建的。

例如,用户可以使用C++语言创建一个Windows对象,它支持一个接口,通过该接口,用户可以访问该对象提供的各种功能,用户可以使用Visual Basic,C,Pascal,Smalltalk或其它语言编写对象访问程序。

在Windows NT4.0操作系统下,COM 规范扩展到可访问本机以外的其它对象,一个应用程序所使用的对象可分布在网络上,COM 的这个扩展被称为DCOM(Distributed COM)。

通过DCOM技术和OPC标准,完全可以创建一个开放的、可互操作的控制系统软件。

OPC采用客户/服务器模式,把开发访问接口的任务放在硬件生产厂家或第三方厂家,以OPC 服务器的形式提供给用户,解决了软、硬件厂商的矛盾,完成了系统的集成,提高了系统的开放性和可互操作性。

OPC简介

OPC简介

OPC简介
opc既不是硬件也不是软件。

OPC是一种通讯规范,OPC基金会组织规定的一套规范,按照这个规范去把程序写出来,包括一个OPC服务器程序和一个OPC客户端程序,只要是按规范写的,不管是谁写的,就能保证OPC服务器能被OPC客户端访问。

opc服务器向下可以读取设备的数据,比如PLC、DCS等等,但这部分OPC 规范是不管的,只要厂家用任意接口任意方法把设备数据读到就OK,然后OPC 服务器程序把这些读到的数据按规范要求开放在网络上,其他任意OPC客户端程序,可以远程浏览这些数据,并选择读取这些数据中需要的。

OPC的工作原理
OPC以OLE/COM机制作为应用程序的通信标准,而OLE/COM是一种客户端/服务器模式,具有语言无关性、代码重用性、易于集成性等优点。

OPC服务器中的代码确定了服务器所存取的设备和数据、数据项的命名规则和服务器存取数据的细节,不管现场设备以何种形式存在,客户都以统一的方式去访问,从而保证软件对客户的透明性,使得用户完全从低层的开发中脱离出来。

客户应用程序仅须使用标准接口和服务器通信,而并不需要知道底层的实现细节。

通过OPC服务器,OPC客户既可以直接读写物理VO设备的数据,也可操作SCADA,DCS等系统的端口变量(只要该系统提供OPC服务)。

OPC简介与开发总结

OPC简介与开发总结

OPC简介与开发总结背景简介OPC(OLE for Process Control,用于过程控制的OLE)是为过程控制专门设计的OLE 技术,由一些世界上技术占领先地位的自动化系统和硬件、软件公司与微软公司(Microsoft)合作而建立的,并且成立了专门的OPC 基金会来管理,OPC 基金会负责OPC 规范的制定和发布。

OPC 提出了一套统一的标准,采用典型的C/S 模式。

厂商可以开发一个高度优化的、可重用的OPC Server 访问底层的硬件,并将数据以OPC 接口方式提供给任何支持OPC规范的客户端软件,客户就可以按照统一的数据访问标准访问不同厂商的硬件产品。

(IEC61850/MODBUS/DNP) 。

OPC 技术本质是采用了Microsoft 的COM/DCOM(组件对象模型/分布式组件对象模型)技术,COM 主要是为了实现软件复用和互操作,并且为基于WINDOWS的程序提供了统一的、可扩充的、面向对象的通讯协议,DCOM 是COM技术在分布式计算领域的扩展,使COM 可以支持在局域网、广域网甚至Internet 上不同计算机上的对象之间的通讯。

OPC规范简介OPC 规范作为一个工业标准,是开发OPC 服务器与OPC 客户软件之间数据传输的规范,并已形成一个体系。

根据开发软件功能的不同,OPC 制定了以下领域单独规范:数据访问规范:定义了OPC 服务器中一组COM 对象及其接口,并规定了客户对服务器程序进行数据存取时需要遵循的标准。

借助Microsoft 的DCOM 技术,OPC 实现了高性能的远程数据访问能力。

报警和事件处理规范:该规范提供了一种通知机制,在指定事件或报警条件发生时,OPC 服务器能够主动通知客户程序。

历史数据访问规范:该规范提供一种通用历史数据引擎,可以向感兴趣的用户和客户程序提供数据汇总和数据分析等额外的信息。

安全性规范:该规范提供了一种专门的机制来保护OPC 服务器中的现场数据,防止未授权的操作误修改这些参数。

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OPC 技术介绍(七)
◆ 同期数据读写
首先让我们先说明同期方式的数据访问。

Ÿ 窗体设计
让我们制作具有如图1所示窗体的OPC 应用程序。

这个程序读取8点的数据,并用棒图表示读取的数据。

棒图的更新周期为1秒,使用定时器以1秒的周期对OPC 服务器进行同期数据读取。

当文字框内按下[Enter]键时,对OPC 服务器进行同期数据写入。

我们使用的演示用OPC 服务器,OPC 项一旦被写入后就停止数据仿真,数据被固定在写入值不再变化。

图1 窗体设计 
窗体里所使用的控件种类如表1所示。

表1 fmMain的控件
控件
名称 窗体(Form )
FmMain 命令按钮(CommandButton ) BtnConnect 命令按钮(CommandButton ) BtnAddItem 命令按钮(CommandButton ) BtnQuit 定时器(Timer ) TmUpdate
图象(PictureBox ) picBar (作为数组使用。

从左开始1~8) 标签(Label ) lbBar (作为数组使用。

从左开始1~8)
文字框(TextBox )
txbBar (作为数组使用。

从左开始1~8)
Ÿ 命令按钮的事件处理
当按下在窗体上的命令按钮的事件发生时,通过调用各种方法对发生的事件进行处理。

btnConnect命令按钮的单击事件处理 
Private Sub btnConnect_Click()
' 调用Connect 子程序
Call Connect ("OPCJ.SampleServer.1") End Sub
btnAddItem命令按钮的单击事件处理
Private Sub btnAddItem_Click()
' 调用AddItem 子程序 Call AddItem
If Not objTestGrp Is Nothing Then
If objTestGrp.OPCItems.Count > 0 Then ' 启动定时器
tmUpdate.Enabled = True End If End If End Sub
btnQuit命令按钮的单击事件处理 
Private Sub btnQuit_Click() ' 卸载窗体 Unload fmMain End Sub
为了在中止应用程序时断开和OPC 服务器的连接,在窗体的Unload 事件处理中调用了断开OPC 服务器连接的子程序。

fmMain窗体的卸载事件处理
Private Sub Form_Unload(Cancel As Integer)
' 调用Disconnect 子程序 Call Disconnect End Sub Ÿ 同期数据读取
在本示范程序中是利用定时器的定时器事件进行更新数据的显示。

这时所有的数据是采用同期方式对OPC 服务器进行读取的。

定时器的事件处理以及同期读取处理的代码如下。

tmUpdate定时器的定时事件处理
Private Sub tmUpdate_Timer() Dim vtItemValues() As Variant Dim lErrors() As Long Dim strBuf As String Dim nWidth As Integer Dim nHeight As Integer Dim nDrawHeight As Integer Dim sglScale As Single Dim I As Integer
' 同期读取
SyncRead OPCCache, vtItemValues, lErrors ' 棒图的表示 For I = 1 To 8
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76 ' 数据的格式化
strBuf = Format(vtItemValues(I), "###.000")
' 表示数据字符串
lbBar(I).Caption = strBuf
' 计算棒的宽和高
nWidth = picBar(I).ScaleWidth
nHeight = picBar(I).ScaleHeight
sglScale = vtItemValues(I) / 100
nDrawHeight = CInt(nHeight * sglScale)
' 清除现棒图
picBar(I).Cls
' 绘制棒图
picBar(I).Line (0, nHeight -
nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), _
RGB(255, 0, 0), BF
Next
End Sub
定时器事件处理内调用的“SyncRead”子程序如下。

在读取前为了避免错误发生,对OPC组和OPC项数进行检查。

Sub SyncRead(nSource As Integer, ByRef vtItemValues() As Variant, _
ByRef lErrors() As Long)
If objTestGrp Is Nothing Then
Exit Sub
End If
If objTestGrp.OPCItems.Count > 0 Then
' 同期读取
objTestGrp.SyncRead nSource, 8, lServerHandles, _ vtItemValues, lErrors
End If
End Sub
Ÿ同期数据写入
在本示范程序中是利用文字框的按键事件对OPC服务器进行写入的。

当某文字框内回车键按下时,则对其对应的OPC 项进行写入。

在文字框的按键事件处理中,首先先对按下的键进行判别,如果是回车键则进行同期写入。

按键事件处理以及同期写入处理的代码如下。

 
Private Sub txbBar_KeyPress(Index As Integer, KeyAscii As Integer)
Dim strData As String
Dim vtItemData(1) As Variant
Dim lError() As Long
' 是回车键?
If KeyAscii = Asc(vbCr) Then
' 得到输入的字符串
strData = txbBar(Index).Text
' 转换成单精度浮点数
vtItemData(1) = CSng(strData)
' 同期写入
SyncWrite Index, vtItemData, lError
End If
End Sub
按键事件处理内调用的“SyncWrite”子程序如下。

 
Sub SyncWrite(nIndex As Integer, ByRef vtItemValues() As Variant, _
ByRef lErrors() As Long)
Dim lHandle(1) As Long
If objTestGrp Is Nothing Then
Exit Sub
End If
If objTestGrp.OPCItems.Count > 0 Then
lHandle(1) = lServerHandles(nIndex)
' 同期写入
objTestGrp.SyncWrite 1, lHandle(), _
vtItemValues, lErrors
End If
End Sub
Ÿ运行结果
本节中只记述了有关同期方式的读取和写入部分的源代码。

本示范程序的OPC连接处理和OPC项添加处理,只对应既定的OPC服务器和既定的OPC项。

在制作实际的OPC应用程序时,往往需要建立另外的视窗让用户可以选择OPC服务器与OPC项。

再有,对于动作几乎相同的图象,标签以及文字框是作为控件数组处理的,为了使记述更为简单。

实际的运行结果如图2所示。

图2 运行结果。

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