OPC技术介绍15

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。

104点击中国自动化控制网，获取业内最新咨讯［热点论坛］FORUM专栏O P C 技术介绍（十五）・ 使用VBA 建立OPC 服务器数据访问程序下面是使用OPC 棒图ActiveX 控件的Connect 和DisConnect 方法，记述使棒图与OPC 服务器连接和断开的代码。

在进入[设计模式]的状态下，双击刚才配置的CommandButon1命令按钮，启动Visual Basic 编辑器。

这时单击CommandoButton1按钮时发生时处理程序的雏形会自动被自动生成并表示出来，这个程序的名称为CommandButton1_Click ，如图1所示。

于是作为按钮的单击事件处理，可以在这里记述使棒图要求与OPC 服务器连接的代码。

如图 2所示，在CommandButtn1_Click 的程序中，当写入要与OPC 服务器连接的OPC 棒图控件对象名称“BarMeter1.”后，OPC 棒图控件可用的属性和方法的对话框会自动表示出来。

请直接从中选择“Connect”作为处理代码，命令按钮的处理代码如下：Private Sub CommandButton1_Click()‘ 连接OPC 服务器 BarMeter1.Connect End SubPrivate Sub CommandButton2_Click() ‘ 断开OPC 服务器. BarMeter1.Disconnect End Sub有了上述的代码，就完成了棒图控件与O PC 服务器连接的要求处理。

用同样的方法，在CommandButton2的按键处理程序CommandButton2_Click 中，写入断开与OPC 服务器连接的处理代码。

到此为止，按下[连接]命令按钮就使棒图控件连接O P C 服务器并自动地进行数据采集，按下[断开]命令按钮就断开与O P C 服务器的工作表已经作成了。

下面实验一下这个作成的程序。

关闭Vis ual B a sic 编辑器，或者单击工具栏上的Excel 图标，就可以返回到Excel 工作表。

1、OPC的基本原理定义:OPC是用于过程控制的OLE(OLE for Process Control)的首字母缩写词，在今天已经理所然地被自动化组件的制造商逐步发展成一个事实上的新技术标准。

而所谓OLE(Object linking and embedding)含义是对象链接及嵌入，用于过程控制。

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。

COM技术简述：*所谓COM并不是一种计算机语言，与运行的机器、机器的操作系统(只要支持COM)以及软件开发语言均无关，是任意的两个软件组件之间都可以相互通信的二进制和网络的标准。

*COM服务器是根据COM客户的要求提供COM的服务的执行可能的程序，可以作为Win32服务器上可执行的文件发布。

*COM客户程序和COM服务器可以用完全不同的语言开发。

这样使利用C++，Visual Basic，以及Excel中作为宏使用的应用程序的Visual Basic等不同语言所开发的程序可以相互连接。

*COM组件可以以二进制的形式发布给用户。

*与过去DLL(动态链数据库)的版本管理非常困难的问题相比，COM技术可以提供不同版本的COM服务器和COM客户程序之间的最大的兼容性。

*作为COM技术扩展的分布式COM(Distributed Component Object Model，DCOM)技术，更可以使COM组件分布在不同的计算机上，并通过网络互相连接并互相交换数据。

所以对于COM客户程序来说，同样像连接本地计算机上的COM服务器一样，去连接远程计算机上的COM服务器，当然通信的速度不太一样，但是重要的是不必对服务器程序进行修正就可以在网络上自由构成利用COM和DCOM(分布式COM)达成的组件的互相连接。

OPC技术介绍OPC（OLE for Process Control）是一种应用于自动化领域的通信技术，它允许不同的硬件和软件系统之间进行实时的数据交换和通信。

OPC技术的引入大大简化了自动化系统中的数据传输和集成问题，提高了系统的可靠性和性能。

OPC技术的基本原理是通过使用标准化的接口和协议来实现数据通信。

它建立在微软的OLE（Object Linking and Embedding）技术之上，利用了OLE的功能来连接各种自动化设备和软件系统。

OPC技术的核心是OPC服务器，它可以连接到各种设备（如PLC、DCS、传感器等），并提供统一的接口和协议来进行数据交换。

1.开放性：OPC技术采用了开放的标准接口和协议，可以与各种不同的设备和系统进行通信。

这使得不同厂商的设备和软件可以轻松地进行集成和交互。

2.可靠性：OPC技术使用了高效的通信协议，可以实现实时的数据传输和通信。

它还提供了数据质量检查和错误处理机制，确保数据的可靠性和一致性。

3.灵活性：OPC技术提供了灵活的配置和管理功能，可以根据不同的应用需求进行定制和扩展。

它支持不同的数据类型和通信方式，可以适应不同的工业环境和设备要求。

4.易用性：OPC技术提供了友好的用户界面和操作接口，使得用户可以方便地进行配置和管理。

它还提供了丰富的工具和函数库，支持开发人员进行应用程序的开发和测试。

OPC技术的应用领域非常广泛，包括工业自动化、能源管理、建筑自动化、物联网等。

在工业自动化领域，OPC技术可以用于实时监控和控制系统，实现设备之间的数据交换和协调。

它还可以与其他系统（如MES、ERP等）进行集成，实现生产过程的优化和管理。

在能源管理领域，OPC 技术可以用于实时监测和控制能源消耗，提高能效和减少排放。

在建筑自动化领域，OPC技术可以用于楼宇管理系统，实现设备的自动控制和状态监测。

在物联网领域，OPC技术可以用于设备的远程监控和管理，实现实时的数据采集和分析。

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 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。