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1. OPC技術簡介
OPC (OLE for Process Control――用於過程控製的OLE)是基於Microsoft公司的DNA(Distributed Internet Application)構架和COM(Component Object Model)技術的一個工業標準接口,是根據易於擴展性而設計的。
工業控製領域用到大量的現場設備,在OPC出現以前軟件開發商需要開發大量的驅動程序來連接這些設備。即使硬件供應商在硬件上做了一些小小改動,應用程序就可能需要重寫:同(tong)時(shi),由(you)於(yu)不(bu)同(tong)設(she)備(bei)甚(shen)至(zhi)同(tong)一(yi)設(she)備(bei)不(bu)同(tong)單(dan)元(yuan)的(de)驅(qu)動(dong)程(cheng)序(xu)也(ye)有(you)可(ke)能(neng)不(bu)同(tong),軟(ruan)件(jian)開(kai)發(fa)商(shang)很(hen)難(nan)同(tong)時(shi)對(dui)這(zhe)些(xie)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)訪(fang)問(wen)以(yi)優(you)化(hua)操(cao)作(zuo)。硬(ying)件(jian)供(gong)應(ying)商(shang)也(ye)在(zai)嚐(chang)試(shi)解(jie)決(jue)這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti),然(ran)而(er)由(you)於(yu)不(bu)同(tong)客(ke)戶(hu)有(you)著(zhe)不(bu)同(tong)的(de)需(xu)要(yao),同(tong)時(shi)也(ye)存(cun)在(zai)著(zhe)不(bu)同(tong)的(de)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)協(xie)議(yi),因(yin)此(ci)一(yi)直(zhi)沒(mei)有(you)完(wan)整(zheng)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。自(zi)OPC提出以後,這個問題終於得到解決。
OPC主要適用於過程控製和製造自動化等應用領域。 OPC是以OLE/COM機製作為應用程序的通訊標準。OLE/COM是一種客戶/服務器模式,具有語言無關性、代碼重用性、易於集成性等優點。OPC規(gui)範(fan)了(le)接(jie)口(kou)函(han)數(shu),不(bu)管(guan)現(xian)場(chang)設(she)備(bei)以(yi)何(he)種(zhong)形(xing)式(shi)存(cun)在(zai),客(ke)戶(hu)都(dou)以(yi)統(tong)一(yi)的(de)方(fang)式(shi)去(qu)訪(fang)問(wen),從(cong)而(er)保(bao)證(zheng)軟(ruan)件(jian)對(dui)客(ke)戶(hu)的(de)透(tou)明(ming)性(xing),使(shi)得(de)用(yong)戶(hu)完(wan)全(quan)從(cong)低(di)層(ceng)的(de)開(kai)發(fa)中(zhong)脫(tuo)離(li)出(chu)來(lai)。
OPC規範包括OPC服務器和OPC客(ke)戶(hu)兩(liang)個(ge)部(bu)分(fen),其(qi)實(shi)質(zhi)是(shi)在(zai)硬(ying)件(jian)供(gong)應(ying)商(shang)和(he)軟(ruan)件(jian)開(kai)發(fa)商(shang)之(zhi)間(jian)建(jian)立(li)了(le)一(yi)套(tao)完(wan)整(zheng)的(de)規(gui)則(ze),隻(zhi)要(yao)遵(zun)循(xun)這(zhe)套(tao)規(gui)則(ze),數(shu)據(ju)交(jiao)換(huan)對(dui)兩(liang)者(zhe)來(lai)說(shuo)都(dou)是(shi)透(tou)明(ming)的(de),硬(ying)件(jian)供(gong)應(ying)商(shang)無(wu)需(xu)考(kao)慮(lv)。OPC接口數據交換示意圖如下圖所示。

OPC技術的實現包括兩個組成部分,OPC服務器部分及OPC客戶部分。OPC服務器是一個現場數據源程序,它收集現場設備數據信息,通過標準的OPC接口傳送給客戶端軟件(SCADA)等。OPC客戶端應用軟件通過OPC標準接口與OPC服務器通信,獲取OPC服務器的各種信息。符合OPC標準的客戶應用可以訪問來自任何生產廠商的OPCMC務器程序。
OPC服務器由三類對象組成:服務器(Server)、組(Group),數據項(Item)。服務器對象 (Server)擁有服務器的所有信息,同時也是組對象 (Group)的容器。組對象 (Group)擁有本組的所有信息,同時包容並邏輯組織OPC數據項 (Item)。一般說來,客戶和服務器的一對連接隻需要定義一個組對象。在每個組對象中,客戶可以加入多個OPC數據項 (Item)。OPC數據項是服務器端定義的對象,通常指向設備的一個寄存器單元。OPC客戶對設備寄存器的操作都是通過其數據項來完成的,通過定義數據項,OPC規範盡可能的隱藏了設備的特殊信息,也使OPC服務器的通用性大大增強。OPC數據項並不提供對外接口,客戶不能直接對之進行操作,所有操作都是通過組對象進行的。OPC服務器、組對象與數據項關係如下圖所示。

每個數據項的數據結構包括三個成員變量:即數據值、數據質量和時間戳。數據值是以VARIANTxingshibiaoshide。yingdangzhuyi,shujuxiangbiaoshitongshujuyuandelianjieerbudengtongyushujuyuan,wulunkehushifoudingyishujuxiang,shujuyuandoushikeguancunzaide。keyibashujuxiangkanzuoshujuyuandedizhi,jishujuyuandeyinyong,erbuyingkanzuoshujuyuanbenshen。
目前,許多PC上運行的組態軟件都支持OPC客戶端,如組態王、力控等等。當然,要自己寫支持OPC客戶端的軟件也很容易。在OPC基金會的官方網站上有OPC的最新知識和下載相關資料,網址是 http://www.opcfoundation.org/。
2. OPC技術和LEVI HMI的結合
維控的LEVIStudio可提供一個OPC服務器程序,組態軟件隻要實現OPC客戶端即可通過OPC與LEVI HMI進行通信,進而可通過HMI讀入或修改連接在HMI上設備的各個寄存器。
通過OPC,組態軟件可以把其下的所有LEVI HMI管理起來,可以實時的監測或修改各HMI上的當前狀態,方便的實現集中管理。通過地址映射等方式,亦可以實時的監測或修改連接在HMI上的PLC、儀表、變頻器等設備,而無須操作人員一台一台機器的去設定和修改。

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