百科名片
OLE for Process Control工业标准
OPC应用领域
OPC解决了什么
编辑本段OLE for Process Control工业标准
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服务器通常支持两种类型的访问接口，它们分别为不同的编程语言环境提供访问机制。这两种接口是：自动化接口（Automation interface）；自定义接口（Custom interface）。自动化接口通常是为基于脚本编程语言而定义的标准接口，可以使用VisualBasic、Delphi、PowerBuilder等编程语言开发OPC服务器的客户应用。而自定义接口是专门为C++等高级编程语言而制定的标准接口。OPC现已成为工业界系统互联的缺省方案，为工业监控编程带来了便利，用户不用为通讯协议的难题而苦恼。任何一家自动化软件解决方案的提供者，如果它不能全方位地支持OPC，则必将被历史所淘汰。
1、在控制领域中，系统往往由分散的各子系统构成；并且各子系统往往采用不同厂家的设备和方案。用户需要，将这些子系统集成，并架构统一的实时监控系统。
2、这样的实时监控系统需要解决分散子系统间的数据共享，各子系统需要统一协调相应控制指令。
3、再考虑到实时监控系统往往需要升级和调整。
4、就需要各子系统具备统一的开放接口。
5、OPC(OLE for Process Control) 规范正是这一思维的产物。
6、OPC 基于Microsoft公司的 Distributed interNet Application (DNA) 构架和 Component Object Model (COM) 技术的，根据易于扩展性而设计的。OPC规范定义了一个工业标准接口。
7、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。
8、OPC定义了一个开放的接口，在这个接口上，基于PC的软件组件能交换数据。它是基于Windows的OLE——对象链接和嵌入、COM——部件对象模型(Component Object Model)和DCOM——分布式COM(Distributed COM)
技术。因而，OPC为自动化层的典型现场设备连接工业应用程序和办公室程序提供了一个理想的方法。
编辑本段OPC应用领域
1、工控解决方案用户
2、楼控解决方案用户
3、工控解决方案厂商
4、楼控解决方案厂商
5、工控解决方案集成商
6、楼控解决方案集成商
7、 All Automation Fields
OPC是为了连接数据源(OPC服务器)和数据的使用者(OPC应用程序)之间的软件接口标准。数据源可以是PLC，DCS，条形码读取器等控制设备。随控制系统构成的不同，作为数据源的OPC服务器即可以是和OPC应用程序在同一台计算机上运行的本地OPC服务器，也可以是在另外的计算机上运行的远程OPC服务器。
OPC接口既可以适用于通过网络把最下层的控制设备的原始数据提供给作为数据的使用者(OPC应用程序)的HMI(硬件监督接口)/SCADA(监督控制与数据采集)，批处理等自动化程序，以至更上层的历史数据库等应用程序，也可以适用于应用程序和物理设备的直接连接。所以OPC接口是适用于很多系统的具有高厚度柔软性的接口标准。
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OPC诞生以前，硬件的驱动器和与其连接的应用程序之间的接口并没有统一的标准。例如，在FA(FactoryAutomation)——工厂自动化领域，连接PLC(Programmable Logic Controller)等控制设备和SCADA/HMI软件，需要不同的FA网络系统构成。根据某调查结果，在控制系统软件开发的所需费用中，各种各样机器的应用程序设计占费用的7成，而开发机器设备间的连接接口则占了3成。此外，在PA(Process Automation)——过程自动化领域，当希望把分布式控制系统(DCS——Distributed Control System)中所有的过程数据传送到生产管理系统时，必须按照各个供应厂商的各个机种开发特定的接口，例如，利用C语言DLL(动态链路数据库)连接的DDE(动态数据交换)服务器或者利用FTP(文件传送协定)的文本等设计应用程序。如由4种控制设备和与其连接的监视、趋势图以及表报3种应用程序所构成的系统时，必须花费大量时间去开发分别对应设备A，B，C，D的监视，趋势图以及表报应用程序的接口软件共计要用12种驱动器。同时由于系统中共存各种各样的驱动器，也使维护运转环境的稳定性和信赖性更加困难。
而OPC是为了不同供应厂商的设备和应用程序之间的软件接口标准化，使其间的数据交换更加简单化的目的而提出的。作为结果，从而可以向用户提供不依靠于特定开发语言和开发环境的可以自由组合使用的过程控制软件组件产品。
利用OPC的系统，是由按照应用程序(客户程序)的要求提供数据采集服务的OPC服务器，使用OPC服务器所必需的OPC接口，以及接受服务的OPC应用程序所构成。OPC服务器是按照各个供应厂商的硬件所开发的，使之可以吸收各个供应厂商硬件和系统的差异，从而实现不依存于硬件的系统构成。同时利用一种叫做Variant的数据类型，可以不依存于硬件中固有数据类型，按照应用程序的要求提供数据格式。
利用OPC使接口标准化可以不依存于各设备的内部结构及它的供应厂商来选用监视，趋势图以及表报应用程序。
为什么开发自主OPC Server和OPC Gateway？
1、国外原厂商的高价格
2、国外原厂商面对项目的不灵活性
3、国内项目中子系统的多样性难以提供DRIVER
4、自主OPC服务器追求的是稳定、实时、迅速。
5、众多子系统的不规范性
6、总包项目在投标前后可能出现的不一致性
7、价格昂贵的原厂平台服务器软件
8、总包商集成是否投入大量的人力开发
9、平台和子系统的兼容性
10、建立了OPC平台和子系统的互通
11、解决厂商和集成商在项目集成的烦恼
12、解决厂商和集成商分散资源进行二次开发
13、解决项目中子系统厂商的困扰
14、为上下位的数据通讯提供透明的通道
OPC UA (OPC Unified Architecture，OPC统一体系架构) 1. OPC UA 简介 OPC UA(Unified Architecture)标准是OPC基金会2006年推出的一个新的工业软件应用接口规范，是企业软件架构的一个全新方向。OPC UA的主要目标是建立更丰富的数据模型与平台的独立性，以及提高工厂底层和企业系统之间的集成支持。 2. OPC UA 产生 现有OPC 规范的不足： 1) 缺少跨平台通用性。由于COM／DCOM对Microsoft平台的依赖性，使得OPC-COM 接口很难被应用到其它平台上。 2) 较难与Intemet应用程序集成。由于网络防火墙会过滤掉大多数基于COM传输的数 据，因此OPC-COM不能与Intemet应用程序进行交互。DCOM 不适用于Internet 环境，它不支持通过Internet访问对象； 3) COM 产生的传输报文复杂，并且由于防火墙的存在，在Internet 上发送COM 报文 非常困难。 4) 较难与企业应用程序连接。企业应用程序需要实时的工业现场数据，这些数据通常 来自具有OPC-COM接口的服务器。但是这些上层应用程序大多没有与OPC-C0M服务器交互的OPC-COM接口，因而不能进行连接。 促使OPC UA 出现的主要因素： 1)工业应用软件正转向https://www.doczj.com/doc/5a6338066.html,； 2)客户端软件需要一个集成的API 集成现有OPC规范及各自独立的API； 3)客户端软件需要对数据语义进行识别； 4)客户对服务器安全性、可靠性等性能方面更高的要求。 针对上述因素和现有OPC 的不足，新规范OPC UA 主要通过以下方法来解决： 1) OPC UA 的消息采用WSDL 定义，实现了规范的平台无关性； 2) OPC UA 定义了一套集成的服务，解决了现有OPC 规范在应用时服务重叠的问题； 3) OPC UA 采用了集成的地址空间，增加对象语义识别功能，并实现了对信息模型的 支持； 4) 另外，OPC UA 采用冗余技术、安全模型等一系列机制，提高了安全性、可靠性等 方面的性能。 虽然我们可以用OPC XML-Data Access 规范，并结合SOAP、WSDL 等Web Services 技术，能弥补上述缺陷，但是由于规范本身的问题，其在可互操作性、安全性、可靠性等方面仍不能满足用户的需求。为此，OPC 基金会推出新一代OPC 规范——OPC UA。 3. OPC UA 服务器体系结构 OPC UA 服务器体系结构中主要包括真实对象、OPC UA 服务器应用程序、OPC UA 地址空间、公布/ 预定实体、OPC UA 服务器服务API、OPC UA通信栈，其中真实对象包括物理对象和软件对象。
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。 批量过程规范：该规范基于OPC 数据存取规范和ISA88 系列批量控制标准，提供了一种存取实时批量数据和设备信息的方法。 XML规范 OPCDA205 规范（OPC Data Access Custom Interface Specification 2.05）是2002 年5 月OPC 基金会发布的OPCDA 自定义接口规范。该规范制定了OPC 服务器和OPC 客户程序的COM 接口标准，通过制定标准的接口来实现多个厂家的OPC 服务器和OPC 客户程序开发。 OPC 客户程序和OPC 服务器 一个OPC 客户可以连接一个或多个OPC 服务器，而多个OPC 客户也可以同时连接同一个
西門子PLC的以太網通訊及OPC通訊介紹 1.以太網通訊 CAL有很多地方用到以太網通訊，L2，焊機與PLC間通訊等，表檢的成像原理為：在金屬板帶表面沒有缺陷時，反射的光在明視場下很強，而在暗視場的散射光很弱；如有缺陷，則明視場的光強減弱，而暗視場的光強增加。根據這個原理，通過檢測攝像頭裡光強的變化，可檢測出材料表面上的一些物理缺陷。CAL 僅僅用到了它的檢測破孔這一個功能。 下面再來看西門子的以太網通訊，使用以太網通訊處理器可能的連接方式： 我們可以看到不同的通訊方式在PLC裏面需要調用不同的功能塊。 像S7-Connection方式連接的，需要調用SFB12/FB12等來讀取發送數據息，而TCP等連接的，需要FC5等來讀取發送數據。 下面簡單介紹下每種連接特點： Send/receive: iso 連接：ISO傳輸服務通過組態連接提供SEND/REVEICE interface服務在以太網上傳輸數據，此時服務使用的是ISO協議。此通訊速度較快，可是不能實現網絡路由，只能用於局域網通訊。 Send/receive: iso-On-TCP 連接：突破了局域網的限制，可以路由到公網上去；數據重發功能和基於第2層的CRC校驗保證了數據傳輸的完整性和可靠性。 Send/receive: TCP 連接：TCP/IP提供面向連接的數據通訊，數據並不會被打包因而並沒有數據包確認位，在這TCP服務提供了統一的sccket接口到每一個終
端，因而數據塊可以整體發送，這裡區別於iso-On-TCP 連接。 Send/receive: UDP連接：UDP提供簡單數據傳輸，無需確認，與TCP同屬第4層協議。與TCP相比，UDP屬於無連接的協議，數據報文無需確認。 S7通信：S7協議是西門子S7家族的標準通信協議，使用S7應用接口的通信不依賴特定的總線系統（Ethernet,PROFIBUS,MPI）。接口位於ISO-OSI參考模型的第7層，下面圖模型各層的通信方式。 那麼根據表檢的通訊協議規定： Transmission mode：TCP protocol (not S7), PLC will always be the client , Gauge will always be the server. Byte order: use PLC Byte Order ( not x86 byte order ). 我們建立通訊就需選擇send/receive中的TCP連接。 因此，在PLC中做如下配置： 1.打開硬件配置->點擊網絡組態：
OPC通讯简介 OPC 概念 在OPC之前，需要花费很多时间使用软件应用程序控制不同供应商的硬件。存在多种不同的系统和协议；用户必须为每一家供应商和每一种协议订购特殊的软件，才能存取具体的接口和驱动程序。因此，用户程序取决于供应商、协议或系统。而OPC 具有统一和非专有的软件接口，在自动化工程中具有强大的数据交换功能。 OPC （OLE for Process Control）是嵌入式过程控制标准，规范以OLE/DCOM为技术基础，是用于服务器/客户机连接的统一而开放的接口标准和技术规范。OLE是微软为Windows系统、应用程序间的数据交换而开发的技术，是Object Linking and Embedding的缩写。 OPC从数据来源提供数据并以标准方式将数据传输至任何客户机应用程序的机制。供应商现在能够开发一种可重新使用、高度优化的服务器，与数据来源通信，并保持从数据来源/设备有效地存取数据的机制。为服务器提供OPC接口允许任何客户机存取设备。 OPC将数据来源提供的数据以标准方式传输至任何客户机应用程序。OPC（用于进程控制的OLE）是一种开放式系统接口标准，可允许在自动化/PLC应用、现场设备和基于PC的应用程序（例如HMI或办公室应用程序）之间进行简单的标准化数据交换。定义工业环境中各种不同应用程序的信息交换，它工作于应用程序的下方。您可以在PC机上监控、调用和处理可编程控制器的数据和事件。 服务器与客户机的概念 OPC数据项是OPC服务器与数据来源的连接，所有与OPC数据项的读写存取均通过包含OPC项目的OPC群组目标进行。同一个OPC项目可包含在几个群组中。当某个变量被查询时，对应的数值会从最新进程数据中获取并被返回，这些数值可以是传感器、控制参数、状态信息或网络连接状态的数值。OPC的结构由3类对象组成：服务器、组和数据项。 OPC服务器：提供数据的OPC元件被称为OPC服务器。OPC服务器向下对设备数据进行采集，向上与OPC客户应用程序通信完成数据交换。 OPC客户端：使用OPC服务器作为数据源的OPC元件称为OPC客户端。 OPC 数据访问 OPC服务器支持两种类型的数据读取：同步读写（Synchronous read/write）和异步读写（Asynchronous read/write）。 同步读写：OPC的客户端向服务器发出一个读/写请求，然后不再继续执行，一直等待直到收到服务器发给客户机的返回值，OPC 客户端才会继续执行下去。 异步读写：OPC的客户端向服务器发出一个读/写请求，在等待返回值的过程中，可以继续执行下面的程序，直到服务器数据准备好后，向客户机发出一个返回值，在回调函数中客户端处理返回数值，然后结束此次读/写过程。 同步读/写数据存取速度快，编程简单，无需回调，但需要等待返回结果。异步读写不需等待返回值，可以同时处理多个请求。
OPC通讯协议简介 OPC(OLE for Process Control, 用于过程控制的OLE)是一个工业标准，管理这个标准国际组织是OPC基金会，OPC基金会现有会员已超过220家。遍布全球，包括世界上所有主要的自动化控制系统、仪器仪表及过程控制系统的公司。 基于微软的OLE(现在的Active X)、COM (部件对象模型)和DCOM (分布式部件对象模型)技术。OPC包括一整套接口、属性和方法的标准集，用于过程控制和制造业自动化系统。 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
Win7 网络OPC的DCOM配置说明 适用系统： Windows 7、Windows 7 with Service pack 1 由于OPC（OLE For Process Control）建立在Microsoft的COM(Component Model)基础上，并且OPC的远程通讯依赖Micrasoft的DCOM(Distribute COM),安全方面依赖Microsoft的Windows安全设置。 通过网络互相通信，OPC Server(OPC服务器)和OPC Client(OPC客户端)所在的操作系统，需要设置DCOM的安全属性，下面介绍Windows 7系统下面的配置过程。 一、 安装OPC运行库(服务器端与客户端) OPC服务器(OPC Sever)和OPC客户端(OPC Client)的正常运行需要依赖OPC运行库，如果两个组件运行在不同的计算机，那运行计算机上都需要安装运行库。 二、修改操作系统Fireall(防火墙)关于DCOM和OPC规则(服务器端与客户端) 由于DCOM使用操作系统的135端口，所以要想不同计算机上面的OPC服务器和客户端通讯正常，要修改防火墙规则，允许135端口的连接。如果OPC服务器和客户端安装在同一台计算机，不需要修改防火墙规则。下面为Windows7 的防火墙配置过程. 操作：控制面板→所有控制面板项→Windows防火墙→高级设置，或者开始→运行→输入：wf.msc ? 图1 运行防火墙 1、开放DCOM访问 在默认状态，Windows防火墙是阻止另一台计算机连接。如果要允许OPC客户端与OPC服务器正常访问，需要开放这个访问规则。
OPC 简介及OPC DA 服务器的设计与实现 时，进行快速的二次开发。实现OPC DA 服务器，需要依照OPC 基金会提供的OPC DA 标准，将从数据源中采集数据，以标准规定的接口形式提供给 外部。其中，OPC 规范为OPC 服务器规定了两套接口方式：定制接口(Custom interface)和自动化接口(AutomATIon Interface)。其中，前者是OPC 服务器必须实现的接口，后者则是为方便VB 等脚本语言而提供，可以选择性实现。 2.1 OPC DA 服务器中的对象 根据OPC 标准，在OPC DA 服务器中，主要包含三个层次的对象：服务器对象(Server)，组对象(Group)和数据项(Item)。其中，服务器对象与组对象 是一对多的关系，一个Server 对象可以包含0 到多个Group 对象，而一个组对象中可以包含0 到多个数据项。OPC DA 标准对Server 和Group 对象需要实现的接口，进行了详细的规定说明。 在OPC DA 标准中，客户端对服务器的数据存取是以Group 为单位的，每次将需要存取的数据项item 加入一个Group，然后对该Group 进行整体读写操作。Group 对象通过标准定义的IOPCDataMgt 接口，对Item 进行添加，删除等相关的管理;而Server 对象则通过IOPCServer 接口对Group 对象进行添加，删除等管理。 2.2 OPC DA 服务器的结构 开发一个OPC DA 服务器需要注意以下问题：服务器的运行方式，各 个接口与对象的相互关系，内部数据的组织形式，对外部数据源的访问等。在 本实例中，OPC 数据存取服务器的框架结构如下图所示
OPC客户端开发工具包 用户手册 北京华富惠通技术有限公司
目录 一、工具包简介 (3) （一）OPC简介： (3) （二）工具包的特点： (3) 二、OPC 客户端程序开发流程 (4) （一）OPC客户端程序开发用到的相关知识 (4) （二）用工具包开发的OPC 客户端程序的框架 (6) （三）调用工具包接口的流程图如下： (7) （四）在开发过程中，用户必须完成一些工作： (8) 三、工具包的接口描述 (9) (一) 初始化函数 (9) (二) 服务器连接函数 (10) (三) ‘标签组’函数 (13) (四) ‘标签项’函数 (17) (五) 回调函数 (22) (六) 其它函数 (22) 四、附录： (24) （一）OPC DA规范中关于标签数据质量的描述： (24) （二）OPC DA规范中关于标签的属性： (27) （三）COM相关知识： (27) （四）加密锁的使用： (28)
前言 本文档介绍北京华富惠通技术有限公司开发的CONTROX-工具包（以下简称工具包）的特点和如何利用开发工具包进行OPC 客户端程序的开发。本文共分为六个部分：一、介绍了OPC的基本概念；二、OPC 客户端程序的开发流程；三、详细描述了工具包的开发接口；四、附录部分介绍了一些与DA开发相关的OPC规范和其他内容。 一、工具包简介 （一）OPC简介： OPC（OLE for Process Control）是工控行业的软件接口标准，它试图按照标准的方法完成不同设备之间数据交换的问题。OPC基金会是OPC规范的制定者，制定了数据访问、历史数据访问、事件与报警、批处理、OPC DA XML等一系列标准。 OPC基于微软的COM技术，它具有如下的优点： （1）高速的数据传输； （2）基于分布式COM的安全性管理机制； （3）降低开发成本； （4）实现具有高度柔韧性功能的系统； （5）实现具有高可靠性的系统； （二）工具包的特点： 北京华富惠通技术有限公司是OPC中国促进会的五家成员之一，负责OPC技术在中国地区的技术支持工作，同时也从事着OPC的研究与开发工作。于2002年10月开发完成的工具包提供对OPC Data Access 2.04规范（以下简称OPC DA规范）的支持，工具包具有以下特点： （1）完全符合OPC Data Access2.04标准； （2）开发人员不需要了解COM机制及OPC数据访问服务器接口细节； （3）支持多种开发工具。如VC、BC、VB、Delphi等；
项目10 S7-200的OPC Access通信10.1 学习目标 通过本项目的学习与训练，使学生在了解PC Access服务器软件OPC服务器软件的基础上，全面掌握S7-200的PC Access服务器软件，并达到以下目标。 10.1.1 知识目标 了解PC Access软件的功能，知道PC Access与Windows操作系统的兼容性要求，主要的硬件连接及相关注意事项。 10.1.2 技能目标 能熟练操作PC Access软件，正确设置PC Access参数，合理选择适当的连接方式建立PC Access与PLC的连接，并独立完成S7-200与PC Access服务器、PC Access服务器与Microsoft Excel的通信设置及数据交换。 10.2 知识准备 10.2.1 PC Access概述 1. PC Access简介 西门子推出的PC Access软件是专门用于S7-200 PLC的OPC服务器（Server）软件，可以与任何标准的OPC 客户端（Client）通信并提供数据信息。PC Access软件自带OPC客户机测试端，用户可以方便的检测其项目的通信质量及配置的正确性。 PC Access可以用于连接西门子或者第三方的支持OPC技术的上位软件（如WinCC、WinCC flexible、Microsoft Excel等），目前最高支持的数据访问规范为DA V2.05。 PC Access目前的最新版本是PC Access V1.0 SP3，可以在Windows操作系统下运行，兼容性要求如表10-1所列。 表10-1 PC Access软件与Windows操作系统的兼容性 Windows操作系统 PC Access版本Win 2000 SP3 Win 2000 SP4 Win XP Win XP SP1 Win XP SP2 Win XP SP3 Vist V1.0.0 未验证兼容未验证兼容未验证未验证未验证V1.0.1 未验证兼容未验证兼容兼容未验证未验证V1.0.2.26 兼容兼容兼容兼容兼容未验证未验证V1.0.3.35 兼容兼容兼容兼容兼容兼容兼容
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。 2.2OPC 的应用现状及前景 OP诞生之前，硬件的驱动器和与其连接的应用程序之间的接口没有统一的标准。OPC勺产生是为了不同供应厂商的设备和应用程序之间的软件接口标准化，使其间的数据交换更加简单化的目的而提出的。作为结果，可以向用户提供不依
首先OPC是一种协议，OPC协议里只是定义了接口，OPC的不好是由于他建立在了DCOM的基础之上，大多数的诟病来源于DCOM本身而不是OPC协议本身，至少这篇文章对OPC的不满也几乎都来源于DCOM。那么楼主更应该骂微软，或是OPC基金会妥协与微软，而不是OPC协议本身。楼主是希望把OPC协议制定成为像modbus之类的协议，还是提出要建立一套分布式框架替代DCOM呢。这两者完全不是一个层面上的东西。如果是前者，我劝楼主应该站在更高的层次上，而不是盲目的准备去做无用功，如果是后者本人倒是颇感兴趣，本人才疏学浅，分布式框架只知道DCOM 、Cobra 、JMI、.Net Remoting、SOAP。其中JMI和.Net Remoting目前还是依赖于平台，而Cobra 则是看起来很美，SOAP像是以后的发展方向，目前OPC 3.0协议已经是基于SOAP的了，性能问题导致他还不能大规模推广。 第二，OPC协议存在也有不少年头了，站在现在的观点对一个陈旧的东西妄加批评似乎有点过分和小肚鸡肠。就像我们不能现在说DDE是一种多么简陋的IPC技术啊，毕竟他是一个时代的产物，在OPC产生的年代，windows上的主流技术难道不是DCOM吗，除非一开始就脱离微软。 第三，“资本和崇洋豢养”这个词显得楼主太过于愤青，如果说用OPC就是“资本和崇洋豢养”，那么我们绝大多数用电脑的人都是“资本和崇洋豢养”，因为我们用的windows、linux、unix、solaris都是洋人给我们的，假如有一天真的有一种真正好的替代OPC的协议产生我第一个支持，如果目前还没有出来，还是希望楼主遵循“多谈些问题，少谈些主义”的原则，真正的能够为中国的自动化协议做些贡献。 最后送给楼主一句话，“师夷长技以治夷”，治夷之前是师夷而不是鄙夷 原文如下： OPC——资本和崇洋豢养的病态协议 虽然目前大部分的厂商均支持OPC协议，并将其视为开放的标准。我曾长期从事实时数
0 引言 随着计算机技能和数字信号处理技能的发展，人们可以用计算机软件替代传统的硬件实现的一些功能，将计算机硬件和软件有机的融合为一体，这就是所谓的虚拟仪器。近年来，世界各国的虚拟仪器公司开发了不少基于LabVIEW，Matlab，VC++，VB等虚拟仪器开发平台软件，当硬件操作的设备驱动改动时，软件开发人员须要修改大量的驱动程序来连接此设备，因此使得虚拟仪器开发平台开发难度大、通用性差。为此，提出了基于OPC技能的虚拟仪器，它是由硬件供应商和软件开发商之间建立一套完整的“准则”，只要遵循这套准则，数据交互对两者来说都是透明的，硬件供应商无需考虑运用程序的多种需求和传输协议，软件开发商也无需了解硬件的实质和操作流程。 l OPC技能 OPC(OLE Process Contro1)是OPC基金会组织倡导的工业控制和生产自动化领域中运用的硬件和软件的接口标准，以便有效地在运用和流程控制设备之间读写数据，具体的功能实现要由开发商根据须要自主的执行研究与开发。换句话说OPC规范是一套公共的软件标准，任何OPC开发人员所开发的OPC软件都要符合这个标准。 OPC技能的特点可概括为如下3个方面：开放性(Openness)、产业性(Prod UC tivity)和“即插即用”的互联性(Connectivity)，因此可以说，“OPC=Openness+Productivity+Connectivity”，这也是对OPC优点最概括的描述。因此OPC在短时间内取得了飞速的发展 基于Visual C#的OPC客户端实现[多图] 1．1 OPC服务器的组成 OPC标准采用C／S模式，OPC服务器负责向OPC客户端不断的提供数据。OPC服务器包括3类对象(Object)：服务器对象(Server)、组对象(Group)和项对象(Item)。3类对象都包括一系列接口，联系如图1所示。 1．3 OPC通信方式 OPC规范规定了两种通信方式：同步通信方式和异步通信方式。 同步通信时，OPC客户程序对OPC服务器执行读写操作时，OPC客户程序必须等到OPC服务器对应的操作全部完成以后才能返回，在此期间OPC客户程序一直处于等待状态。如果有大量数据执行操作或者有大量OPC客户程序对OPC服务器执行读写操作，必然造成OPC客户程序的阻塞现象。因此同步通信适用于OPC客户较少，数据量较小时的场合。 异步通信时，OPC客户程序对服务器执行读写操作时，OPC客户程序操作后立刻返回，不用等待OPC服务器的操作，可以执行其他操作。当0PC服务器完成操作后再通知OPC客户程序。因此，相对于同步通信和异步通信的效率更高，适用于多客户访问同一OPC服务器和大量数据的场合。 2 OPC客户端程序的设计要领 (1)安装OPC自动化接口服务。在．NET环境下，点击“项目”子菜单下，“添加引用”，在弹出的对话框COM中选中“OPC DA Automation Wrapper2．02”项，点击“确定”按钮，这样才能运用自动化接口的服务。 (2)连接OPC服务器。本例中运用的OPC服务器名为“ICONICS．Simulator OPCDA．2”。首先声明变量，这样才能触发事件(DataChange)来获取实时数据。连接不同的OPC服务器只要改动其服务器名称和OPC服务器所在的计算机名称即可。 (3)添加组 图片看不清楚？请点击这里查看原图（大图）。 (5)OPC数据的读和写。对OPC服务器中的数据项数读可以通过group组的DataChange事件触发来读取。该事件有多个参数：其中：NumItems是指数据项的个数；ltemV alues为数据项的数据；Qualities为数据项的品质；TimeStamps为数据项的修改时间；Cli—entHandles 是数据项的标签索引，其所指的OPC标签的值在ItemV alues(1)中，只有数据发生变化时才会触发该事件。也只会传输发生了变化的数据，没有变化的数据不会出现在本事件ItemV alues中。运用C#事件处理机制，将DataChange注册到事件，一旦服务器端数据有变化，自动触发此流程，触发函数为：
OPC通讯协议介绍 OPC(OLE for Process Control, 用于过程控制的OLE)是一个工业标准，管理这个标准国际组织是OPC基金会，OPC基金会现有会员已超过220家。遍布全球，包括世界上所有主要的自动化控制系统、仪器仪表及过程控制系统的公司。 基于微软的OLE(现在的Active X)、COM (部件对象模型)和DCOM (分布式部件对象模型)技术。OPC包括一整套接口、属性和方法的标准集，用于过程控制和制造业自动化系统。 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
OPC接口配置指南 1.1OPC简介 OPC接口，在BMS集成占绝大部分，现阶段，项目中一般都会有三到四个子系统提供的第三方接口为OPC接口。 一般来说OPC接口配置，在操作系统中同一系统配置都比较方便，不同系统之间，配置麻烦一点。例如XP对XP 关于OPC的详细资料可参考https://www.doczj.com/doc/5a6338066.html,/view/135910.htm 1.2OPC远程访问配置 1.2.1基本设置 关闭防火墙 关闭服务器/客户端的“防火墙”。默认情况下，防火墙将阻止外部“未被请求”的连接通过网络，而管理员可以在规则之外设置特定的应用程序或端口来响应外部“未被请求”的连接。 更改帐号 同时服务器/客户端操作系统有用户名和密码必须一致。 1.2.2DCOM配置 运行—dcomcnfg—组件服务—计算机—我的电脑右键—属性： 1.点击“开始”->“运行”。输入DCOMCnfg，回车，打开“组件服务”窗口。 2.双击“控制台根目录”下的“组件服务”展开“组件服务”文件夹，同样方式，展开“计算机”文件夹，右键点击右侧窗口的“我的电脑”图标，点击“属性”，打开属性对话框。
3. 进入DCOM的总体“默认属性”页面，将“在这台计算机上启用分布式COM”打上勾，将默认身份级别改为“无”。 4.选中“COM 安全”选项卡，注意这里有4个按钮可供点击进入配置。
5点击上图中红色方框，进入相应用户权限配置页面。 将9个用户（administrator、everyone、guest、guests、interactive、Local service、network、netword service、syetem、service）允许权限都打上勾。如果用户不存在，可“添加”—“快速查找“
热点追踪 5月《最新变频器技术与应用》，9月《自动化综合技术》，欢迎投稿！ 56OPC技术介绍（五） ◆ OPC组对象 OPC组对象OPCGroup提供满足OPC应用程序要求的数据访问手段。所有OPC组支持的属性、方法和事件的一览如表1、表2和表3所示。 表1 OPC组的属性 属性名属性说明 Parent 只读返回所属OPC服务器对象。 Name 读写OPC组的名称。 IsPublic 只读OPC组是否是公用组的真伪值。 IsActive 读写用以控制OPC组的活动状态。只有活动状态的 OPC组才进行定期的数据更新。IsSubscribed 读写用以控制OPC组的订阅状态。 ClientHandle 读写客户句柄是由应用程序指定的用于识别某个 OPC组的长整型数。当进行数据访问或询问 OPC组状态时，服务器将这个数值和结果一起 返回给OPC应用程序。 ServerHandle 只读服务器句柄是由OPC服务器指定的用于识别某 个OPC组的一个独特的长整型数。 LocaleID 读写区域标识符。 TimeBias 读写数据采样时间的时间偏差值，用于调整设备时 间和OPC服务器时间之间的偏差。DeadBand 读写不敏感带（全量程的百分比；合法值从0到 100）。只有数据变化超过此不敏感带时，服务 器才触发数据变化事件发生。 UpdateRate 读写数据更新周期（毫秒）。 OPCItems 只读OPC组的默认属性，OPC项集合对象。 表2 OPC组的方法 方法名说明 SyncRead 同期读取OPC组内单个或者多个OPC项的数据值， 质量标志和采样时间。 SyncWrite 同期写入OPC组内单个或者多个OPC项的数据值。AsyncRead 非同期读取OPC组内单个或者多个OPC项的数据 值，质量标志和采样时间。 AsyncWrite 非同期写入OPC组内单个或者多个OPC项的数据 值。 AsyncRefresh 触发数据变化事件发生，刷新OPC组内所有活动的 OPC项的数据。结果由数据变化（DataChange）事件 返回。 AsyncCancel 取消尚未完成的非同期数据访问事务。处理结果由非 同期取消完成（AsyncCancelComplete）事件返回。 表3 OPC组的事件 事件名说明 DataChange 在OPC组内任何OPC项的数据值或者质量 标志变化时触发的事件。AsyncReadComplete 在非同期读取（AsyncRead）完成时发生的事 件。 AsyncWriteComplete 在非同期写入（AsyncWrite）完成时发生的 事件。 AsyncCancelComplete 在取消非同期访问（AsyncCancel）完成时发 生的事件。 ◆ OPC项集合对象 OPC项集合对象OPCItems具有OPC项的默认属性，当添加新的OPC项时，下述的DefaltXXX属性将是新添加的OPC 项的默认属性值。所有OPC项集合支持的属性和方法的一览如表4和表5所示。 表4 OPC项集合的属性 属性名属性说明 Parent 只读返回所属的OPC组对象。DefaultRequestedDataType 读写在添加OPC项时，默认的要求数据 类型。初期值是VT_Empty（＝控制 设备的固有数据类型）。DefaltAccessPath 读写在添加OPC项时，默认的数据访问 路径。初期值是""（＝无路径）。DefaultIsActive 读写在添加OPC项时，默认的活动状态。 初期值是True（真＝活动）。Count 只读集合对象的固有属性。OPC项集合 中的OPC项数。 表5 OPC项集合的方法 方法名说明 Item 返回OPC项集合中由集合索引（ItemSpecifier）指定 的OPC项。 GetOPCItem 返回OPC项集合中由服务器句柄指定的OPC项。AddItem 在OPC项集合中添加新的OPC项。 Remove 清除指定的OPC项。 Validate 检查被添加的OPC项。 SetActive 分别设置OPC项为活动状态或非活动状态。SetClientHandles 设置OPC项的客户句柄。 SetDataTypes 设置OPC项的要求的数据类型。 ◆ OPC项对象 OPC项对象OPCItem表示与OPC服务器内某个数据的连接。各个OPC项由数据值、质量标志以及采样时间构成。所有OPC项支持的属性和方法的一览如表6和表7所示。 表6 OPC项的属性 属性名属性说明 Parent 只读返回所属的OPC组对象。ClientHandle 读写客户句柄是由应用程序指定的用于识别 某个OPC项的长整型数。当OPC组事件 发生时，服务器将这个客户句柄和结果 一起返回给OPC应用程序。ServerHandle 只读服务器句柄是由OPC服务器设置的用于 识别某个OPC项的一个独特长整型数。AccessPath 只读返回OPC应用程序指定的访问路径。AccessRight 只读返回OPC项的访问权限。 ItemID 只读返回识别这个OPC项的标识符。IsActive 读写用以控制OPC项的活动状态。只有活动 状态的OPC项才进行定期的数据更新。RequestedDataType 读写要求的数据类型。 Value 只读返回从OPC服务器读取的最新数据值。Quality 只读返回从OPC服务器读取的最新数据的质 量标志。 TimeStamp 只读返回从OPC服务器读取的最新数据的采 样时间。 CanonicalDataType 只读返回OPC服务器内固有的数据类型。EUType 只读返回工程单位（Engineering Unit）的数据
OPC通讯协议简介 OPCOLE for Process Control, 用于过程控制的OLE是一个工业标准，管理这个标准国际组织是OPC基金会，OPO S金会现有会员已超过220家。遍布全球，包括世界上所有主要的自动化控制系统、仪器仪表及过程控制系统的公司。 基于微软的OLE现在的Active X）、COM部件对象模型）和DCOM分布式部件对象模型）技术。OPC包括一整套接口、属性和方法的标准集，用于过程控制和制造业自动化系统。 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OLE2技术，OLE标准允许多台微机之间交换文档、图形等对象。 COM! 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+H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Win dows 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DCO M Distributed COM ）。 通过DCO技术和OPC B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
OPC技术应用简析 作者：blogchina发文时间：2005.01.17 摘要：OPC规范是由OPC基金会制定的一个工业标准，它规范了过程控制和自动化软件与工业现场设备之间的接口。简要介绍了OPC技术的产生，OPC标准的技术规范以及采用OPC 规范设计系统的益处并概述了它在国内外的主要应用领域，对OPC技术在应用中的主要作用也有相应的分析。OPC代表了今后一段时间内过程控制系统通信标准的发展方向。 关键词：OPC；过程控制；技术规范；接口 1．OPC技术的产生 随着工业生产的不断发展，工业控制软件取得了长足的进步。然而，由于生产规模的扩大和过程复杂程度的提高，工业控制软件设计面临着巨大的挑战，那就是要集成数量和种类不断增多的现场信息。在传统的控制系统中，智能设备之间及智能设备与控制系统软件之间的信息共享是通过驱动程序来实现的，不同厂家的设备又使用不同的驱动程序，迫使工业控制软件中包含了越来越多的底层通信模块。另外，由于相对特定应用的驱动程序一般不支持硬件特点的变化，这样使得工业控制软硬件的升级和维护极其不便。还有，在同一时刻，两个客户应用一般不能对同一个设备进行数据读写，因为它们拥有不同的、相互独立的驱动程序，同时对同一个设备进行操作，可能会引起存取冲突，甚至导致系统崩溃。OPC技术的出现则很好的解决了这些问题。 OPC是Object Linking and Embedding（OLE）for Process Control的缩写，它是微软公司的对象链接和嵌入技术在过程控制方面的应用。OPC以OLE/COM/DCOM技术为基础，采用客户/服务器模式，为工业自动化软件面向对象的开发提供了统一的标准，这个标准定义了应用Microsoft操作系统在基于PC的客户机之间交换自动化实时数据的方法。采用这项标准后，硬件开发商将取代软件开发商为自己的硬件产品开发统一的OPC接口程序，而软件开发者可免除开发驱动程序的工作，充分发挥自己的特长，把更多的精力投入到其核心产品的开发上。这样不但可避免开发的重复性，也提高了系统的开放性和可互操作性。 2．OPC规范概述 OPC是一个工业标准，它是由一些世界上著名的自动化系统和硬件、软件公司和Microsoft （微软）紧密合作而建立的。OPC包括一整套接口，属性和方法的标准集，提供给用户用于过程控制和工业自动化应用。Microsoft的OLE/COM技术定义了各种不同的软件部件如何交互使用和分享数据，从而使得OPC能够提供通用的接口用于各种过程控制设备之间的通讯，不论过程中采用什么软件和设备。其发展动态如表1所列。 表1 OPC标准 标准版本内容