OPC Server开发的几大境界

OPC server的开发相对OPC client 更加困难,OPC server 的开发主要应用COM技术,主要应用书籍为潘爱民写的《COM入门和应用》,大量的技术有很大的可重用性,在开发完一个程序后,基本上所有的东东都可以被重用,并且重新发布。

开发方式有三种:
1。

简单的：就是应用已经有的如DDE to OPC 或串口 to OPC，modbus to OPC等软件把您的设备变成相关的OPC服务器。

方法简单实用，费用合理快速，让你马上搭上OPC的快车。

主要缺陷：你的设备必需是标准设备或更标准设备相容。

这种方式比较适合产品多的厂家快速的转型，或提供OPC相关产品。

2.。

一般的：应用第三方的开发包开发，这种方式相对来说减少了开发的难度，而且第三方有相应的技术支持，开发商专业做这种产品，产品有一定的稳定性。

这种方式对开发包有依赖性，并且OPC服务器的稳定性依赖第三方的开发水平。

本方法适于老板要求你马上开发出OPC产品是^_^，或者入门者使用。

国内相关的开发包有华富慧通的和拓林的开发包。

国外的可参考：/source.php上面的还可以，不过现在发现也有死链接，不过他的提示确实不错。

3。

有难度的：应用COM开发。

这种开发方式是最可以学习到东西的。

但需要有一定的基础，而且需要对英文有一定的认识度。

主要涉及的知识有一下几点。

有一定的C/C++编程经验－－－－代码是一定要写的
能应用VC开发环境－－－－－－没有屠龙刀怎么能行了
掌握一定的COM知识－－－－－进阶的东东
阅读相关OPC开发文档－－－－－葵花宝典
开发－－－－－－－－－－－－－自己杀的猪肉才好吃
Hash表相关内容，主要用于大量节点时查询－－－－－杀人于无形
基本就按照这个学习思路，对于前两项有太多的介绍了，在此不说了。

COM技术学习可参考VChelp /的COM内容，其他网站都是随便说说而已。

书籍可以看潘爱民的《COM原理和应用》，《COM本质论》等书籍。

OPC文档可以看Data Access Custom Interface 和 OPC Common Definitions and Interfaces。

源码可以参考lightopc 和 GE的源码，如果没有后面那个可以给我发email，好像网上不提供下载了。

GE的程序写得很好，结构清晰，但就是太老了，好在我们尊老爱幼。

lightOPC的程序相对太多了，感觉结构不是太好，有点乱，也可能是我没有深入把。

hash的东东我还没接触，不过数据结构都学过，快速定位。

现在的内存这么大，实现大一点hash表，就可以了，当然一个不错的hash函数是不可少的。

这是开发过程中要考虑的。

至于开发是不是一定要用MFC和ATL就看你自己了，不用也可以，用也可以。

感觉差别不是太大，如果不会就不用在学了，因为这两项并非那么容易掌握的。

但COM必需要了解的。

对于这三种方法没有优劣之分，只有看你的需求如何。

你付出的时间越多，相应的付出的Money越少，越灵活，学到的内容越多，这就是社会规律。

在工控领域就是选择最适合的。

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OPC主要适用于过程控制和制造自动化等应用领域。

OPC是以OLE/COM机制作为应用程序的通讯标准。

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，使得用户完全从低层的开发中脱离出来然后我们再来看看OPC Server的组成
一个设备的OPC Server主要有两部组成，一是OPC标准接口的实现；二是与硬件设备的通信模块。

实现OPC 标准接口
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[图1]
在这些接口中，IOPCServer 是OPC Server的主接口，通过它实现OPC Server在操作系统中的安装和注册。

此接口是必须要实现的，其所有方法也必须实现。

其它的接口都是可选的我们就不做介绍了，下面主要来介绍如何实现IOPCServer接口。

在IOPCServer接口中共有六个法：
1、 IOPCServer::AddGroup
HRESULT AddGroup( [in, string] LPCWSTR szName,
[in] BOOL bActive,
[in] DWORD dwRequestedUpdateRate,
[in] OPCHANDLE hClientGroup,
[unique, in] LONG *pTimeBias,
[in] FLOA T * pPercentDeadband,
[in] DWORD dwLCID,
[out] OPCHANDLE * phServerGroup,
[out] DWORD *pRevisedUpdateRate,
[in] REFIID riid,
[out, iid_is(riid)] LPUNKNOWN * ppUnk );
此方法是在OPC Server上建立一个组。

下在我们来实现这个方法:
….
….
首先要对组名(szName)进行检查，看是否有效或是否已经有这个组。

if (szName != NULL)
{
RequestedName = szName;
if (RequestedName == "")
RequestedName = pSvrObject->DefaultGroupName();
}
else
RequestedName = pSvrObject->DefaultGroupName();
for (i=0; i<psvrobject- />NumbrGroups(); i++)
{
pGroup = pSvrObject->GetGroup(i);
if (RequestedName == pGroup->Name)
return (OPC_E_DUPLICATENAME);
}
这需要在内存中维护OPC Group(组)的列表（还要有OPC 项的列表）。

如果szName（组名）正确并且没有建立过该组，就开始根据传过来的参数进行组的建立，建立好后将该组加到自己的组列表中以备后用。

if ((dwRequestedUpdateRate == 0) || (dwRequestedUpdateRate < pApp->ServerTic kRate))
ActualRate = pApp->ServerTickRate;
else
{
ActualRate = dwRequestedUpdateRate;
MinRate = pApp->ServerTickRate;
ActualRate += (MinRate/2);
ActualRate /= MinRate;
ActualRate *= MinRate;
}
if (pRevisedUpdateRate)
*pRevisedUpdateRate = ActualRate;
pGroup = new (COPCGroup);
if(pGroup == NULL)
return (E_OUTOFMEMORY);
pGroup->Name = RequestedName;
pGroup->pSvrObject = pSvrObject;
pGroup->MarkedForDeletion = FALSE;
pGroup->ClientGroupHandle = hClientGroup;
pGroup->UpdateRate = ActualRate;
pGroup->IsActive = bActive;
if (pPercentDeadband)
pGroup->Deadband = *pPercentDeadband;
else
pGroup->Deadband = 0.0;
pGroup->LCID = dwLCID;
if (pTimeBias)
pGroup->TimeBias = *pTimeBias;
else
{
_ftime( &timebuffer );
pGroup->TimeBias = timebuffer.timezone;
// pGroup->TimeBias = 300L;
}
r1 = pGroup->QueryInterface(riid, (LPVOID*) ppUnk);
if(FAILED(r1))
{
// If error - delete group and return
delete (pGroup);
return r1;
}
pSvrObject->AddNewGroup(pGroup);
最后将新建组的接口指针返回给客户端。

*phServerGroup = pGroup->ServerGroupHandle;
2、IOPCServer::GetErrorString
HRESULT GetErrorString( [in] HRESULT dwError,
[in] LCID dwLocale,
[out, string] LPWSTR *ppString );
为Server的错误代码返回相应的错误字符串。

char buf[128];
BOOL bFound = FALSE;
for( int i = 0; i < nOpcErrors; ) {
OpcError* e = &OpcErrors[i++];
if( (bFound = (hr == e->hrErr)) != FALSE ) {
strcpy( buf, e->ErrText );
break;
}
}
if( !bFound )
{
DWORD dwStatus
= FormatMessage(
FORMAT_MESSAGE_FROM_SYSTEM
| FORMAT_MESSAGE_ARGUMENT_ARRAY, // Arguments is not a va_list NULL, // LPCVOID pointer to message source
hr, // DWORD requested message identifier
LANG_NEUTRAL, // DWORD language identifier for message
buf, // LPTSTR pointer to message buffer
127, // DWORD maximum size of message buffer
NULL ); // va_list *Arguments address of array of message inserts
if( !dwStatus ) {
_snprintf( buf, 127,
"<unknown />", hr, hr );
}
}
*ppString = pApp->WSTRFromCString( buf, TRUE);
3、 IOPCServer::GetGroupByName
HRESULT GetGroupByName( [in, string] LPCWSTR szName,
[in] REFIID riid,
[out, iid_is(riid)] LPUNKNOWN * ppUnk );
通过指定的组名（由同一客户端建立的）找到该组的接口指针。

此方法实现比较简单，只要根据提供的名子循环从组列表中找到该组的接口指针，并返回给客户端
*ppUnk = 0;
RequestedName = szGroupName;
for (i=0; i<psvrobject- />NumbrGroups(); i++)
{
pGroup = pSvrObject->GetGroup(i);
if (pGroup->Name == RequestedName)
{
r1 = pGroup->QueryInterface(riid, (LPVOID*) ppUnk);
return (r1);
}
}
4、 IOPCServer::GetStatus
HRESULT GetStatus( [out] OPCSERVERSTATUS ** ppServerStatus );
返回当前Server的状态信息。

此方法比较简单，但要注意的是在使用OPCSERVERSTAUS前要进行内存分配。

pServerStatus=(OPCSERVERSTATUS*) pApp->AllocZero( sizeof(OPCSERVERSTATUS ) );
if (pServerStatus == NULL)
return (E_OUTOFMEMORY);
pServerStatus->szVendorInfo = pApp->WSTRFromCString (pApp->VendorInfo, TR UE);
pServerStatus->ftStartTime = pApp->OPCServerStartTime;
CoFileTimeNow( &pServerStatus->ftCurrentTime);
pServerStatus->ftLastUpdateTime = pSvrObject->mLastUpdate;
//RWD allow user to manipulate returned OPCSERVERSTATUS, lined up layout for clarity...
pServerStatus->dwServerState = pApp->ServerState;
//endRWD
pServerStatus->dwGroupCount = 0;
pServerStatus->dwBandWidth = 0;
pServerStatus->wMajorVersion = 0;
pServerStatus->wMinorVersion = 0;
pServerStatus->wBuildNumber = 0;
pServerStatus->wReserved = 42;
返回服务器状态
*ppServerStatus = pServerStatus;
5、 IOPCServer::RemoveGroup
HRESULT RemoveGroup( [in] OPCHANDLE hServerGroup,
[in] BOOL bForce );
从服务器中删除指定组
在组列表中找到指定的组，并将其删除。

for (i=0; i<psvrobject- />NumbrGroups(); i++)
{
pGroup = pSvrObject->GetGroup(i);
if (groupHandleID == pGroup->ServerGroupHandle)
{
pSvrObject->RemoveGroup(i);
// if no outstanding references
// delete it
if (pGroup->RefCount == 0)
{
pSvrObject->LockGroupList();
delete (pGroup);
pSvrObject->UnlockGroupList();
}
else if (bForce)
{
DeletedGroupList.Add((CObject *)pGroup);
}
else
{
pGroup->MarkedForDeletion = TRUE;
pGroup->pSvrObject = NULL;
return (OPC_S_INUSE);
}
return (S_OK);
}
}
6、 IOPCServer::CreateGroupEnumerator
HRESULT CreateGroupEnumerator( [in] OPCENUMSCOPE dwScope, [in] REFIID riid,
[out, iid_is(riid)] LPUNKNOWN* ppUnk );
为Server上所提供的组建立不同的列举器。

if ( riid == IID_IEnumUnknown)
{
pEnumerator = new(COPCGroupEnum);
if (pEnumerator == NULL)
return (E_OUTOFMEMORY);
pEnumerator->pSvrObject = pSvrObject;
pEnumerator->AddRef(); // will increment reference count
// for both the enumerator & server
// CopyGroupList will AddRef Each Group enumerated
pSvrObject->CopyGroupList(dwScope, &(pEnumerator->GroupList));
*ppUnk = pEnumerator;
if (pEnumerator->GroupList.GetSize() > 0)
return (S_OK);
else
return (S_FALSE);
}
if ( riid == IID_IEnumString)
{
pStrEnumerator = new(CIOPCStringEnum);
if (pStrEnumerator == NULL)
return (E_OUTOFMEMORY);
pStrEnumerator->AddRef();
pSvrObject->CopyGroupNameList(dwScope, &(pStrEnumerator->NameList));
*ppUnk = pStrEnumerator;
if (pStrEnumerator->NameList.GetSize() > 0)
return (S_OK);
else
return (S_FALSE);
}
上面是直接使用COM技术进行开发的，这要求你必须熟悉COM技术。

如果你对COM 不是很了解那也没关系，可以选择OPC Server的开发工具，你只需要简单的调用开发工具的函数就可以实现OPC Server中的所有接口。

我们虽然实现了IOPCServer接口中的所有方法，但它只是OPC Client与我们通信的一个桥梁，最主要的还是我们要自己维护好OPC Group和OPC Item列表。

这样我们才可以跟OPC Client进行真正的数据通信。

与硬件设备进行通信
接口已经实现好了，这回我们该从硬件设备中读取数据提供给OPC Client了。

同硬件设备通信有多种方法，如果你是设备的制造商就可以直对硬件进行数据操作了；你也可以通过设备驱动程序和硬件厂商提供的API或是通过TCP、串口等方法进行操作,这就要看硬件设备提供的与软件通信的接口是什么样的了。

不管你用什么方法只要把数据从硬件设备中读取上来并与OPC 项进行关联，就可以实现OPC Server了。

下面我们为清华同方的RH2000系统来做一个OPC Server(如图2)。

<center> </center>
[图2]
因为RH2000系统由一个叫易视的软件系统进行调控的，它下面控制多种下位机（硬件设备）。

我们只需要与易视进行通信就可以实现对硬件设备的操作（易视提供了TCP/IP 通信方式）。

首先与易视建立好Socket连接，然后发送控制命令读取与易视相连的硬件设备的信息（也就是设备点信息）。

我们根据读取到的不同的设备点相应的建立OPC项，这样OPC Client只要读取到OPC 项就可以读取到设备信息。

如果OPC Client对OPC 项进行修改，我们收到OPC项的变化就向易视发送相应命令对设备进行操作，这样就实现了OPC Client对硬件设备的操控了。

结束语
虽然使用开发工具也可以开发OPC Server，但还是希望大家能多了解COM技术，这样对OPC Server的扩展和维护都有好处。

并多到OPC基金会的官方网站上去了解OPC 的最新知识和下载相关资料，网址是 。

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