OPC技术规范

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技术规范是以microsoft的ole/com技术为基础，定义了一组接口规范。

它包括opc自动化接口（automation interface）和opc定制接口（custom interface）。

另外，opc技术规范定义的是opc服务器程序和客户机程序进行通讯的接口或通讯的方法。

1 opc对象与接口：opc服务器对象提供了对数据源进行存取（读/写）或通讯的方法，而数据源可以是现场的i/o设备，也可以是其它的应用程序。

通过接口，opc客户应用程序可以同时连到由一个或多个厂商提供的opc服务器上。

如图1所示。

opc服务器封装了与i/o控制设备进行通讯和访问数据的类型与名字及进行设备操作的代码。

2 opc数据存取（data access）规范：总体来说，opc数据存取规范包含几个对象：服务器对象（server object）、组对象（group object）、项对象（item object）。

opc服务器对象维护着服务器的信息，同时也是opc组对象的包容器。

opc组对象维护着它自己的信息并提供包容opc项的机制，同时管理opc项。

opc组提供客户应用程序组织数据的机制，例如：一个组可以包含一个显示面板所有数据的项，并可对数据进行读写。

在一些特殊情况下，还可以在组里建立客户应用程序与项的连接，并可以根据需要禁止或允许这种连接。

opc客户应用程序还可以修改opc服务器向opc 客户应用程序提交数据变化的刷新数率。

opc组有两种类型：公共组（public）和局部组（local or private）。

公共组可以为多个客户程序共享，而局部组只为某一个客户程序所有。

在每个组里，客户程序可以定义多个opc 项。

如图2所示。

opc项代表了与服务器里数据源的连接。

从定制接口（custom interface）角度来看，一个opc 项不能被opc客户程序作为一个对象来进行操作，因此，在opc项中没有定义外部接口。

1。

OPC UA规范组成OPC统一体系架构规范由十一部分组成.各部分规范概要介绍如下：第一部分——概念这部分规范描述了关于OPC UA 服务器和客户端的基本概念。

第二部分——安全模型这部分规范描述了用于OPC UA客户端和OPC UA服务器之间安全交互的模型。

第三部分——地址空间模型这部分规范描述了服务器地址空间的内容和结构。

第四部分——服务这部分规范指定了OPC UA服务器提供的所有服务。

第五部分—-信息模型详细说明了为OPC UA服务器定义的标准数据类型和它们之间的关系。

第六部分——映射这部分规范详细说明了OPC UA支持的传输映射和数据编码机制。

第七部分——协议这部分规范详细说明了可用于OPC客户端和服务器的协议。

这些协议提供了可用于一致性标准的服务和功能。

服务器和客户端可依靠这些协议来进行测试。

第八部分-—数据访问详细说明了如何使用OPC UA进行数据访问。

第九部分——报警与事件详细说明了使用OPC UA对报警与条件通道的支持。

基本的系统包括对简单事件的支持；这部分规范拓展了对报警与事件的支持.第十部分——程序详细说明了OPC UA对程序访问的支持.第十一部分-—历史数据访问详细说明了使用OPC UA对历史信息的访问。

访问包括对历史数据和历史事件的访问。

2。

OPC UA规范总貌2。

1 介绍OPC统一体系结构是一个不依赖任何平台的标准,借助此标准各种各样的系统和设备能在不同的网络中以C/S的模式进行通信。

OPC统一体系结构通过确认客户端和服务器的身份和自动抵御攻击来支持稳定的、安全的通信。

OPC UA定义了一系列服务器所能提供的服务，特定的服务器需要向客户端详细说明它们所支持的服务。

信息通过使用标准的和宿主程序定义的数据类型进行表达。

服务器定义客户端可识别的对象模型。

服务器可以提供查看实时数据和历史数据的接口,并且由报警和事件组件来通知客户端重要的变量或事件变化。

OPC UA可以被映射到一种通信协议上并且数据可以以不同的形式进行编码来达到传输便捷和高效的目的。

WinCC OPC服务器配置1. OPC操作引言WinCC OPC服务器和OPC客户机之时的数据交换通过DCOM进行。

安装WinCC后，WinCC OPC服务器的DCOM设置正确。

如下情况设置必须改变：" 如果登记到OPC客户机或服务器计算机的用户没有管理员员限" 如果用不同于OPC客户机的帐号登记OPC服务器。

注意下列说明描述了授员OPC服务器的完整版本，没有考虑安全性需求。

这些设置允许通过OPC进行连接。

建议这些设置由网络管理员完成。

组组DCOM需要Windows 2000或Windows XP 网络技术的基础知识。

关于DCOM和许可的附加信息可以参见Windows 2000或Windows XP文档。

2、改变DCOM 设置引言安装WinCC后，WinCC OPC服务器的DCOM设置正确。

如下情况设置必须改变：" 如果登记OPC客户机或服务器计算机的用户没有管理员员限" 如果用不同于OPC客户机的帐号登记OPC服务器注意下列说明描述了授员OPC服务器的完整版本，没有考虑安全性需求。

这些设置允许通过OPC进行连接。

建议这些设置由网络管理员完成。

组组DCOM需要Windows 2000和Windows XP 网络技术的基础知识。

关于DCOM和许可的附加信息可以参见Windows 2000和Windows XP文档。

2.1 改变Windows 2000的DCOM 设置先决条件在OPC客户机计算机的用户管理器中，创建WinCC OPC服务器用于运行的用户帐号。

反过来，在OPC服务器计算机上建立客户机的用户帐号。

62 在线帮助的发行版步骤从开始菜单中选选“运行...”并输入“dcomcnfg.exe”。

显示“分布式COM组组属性”对对框。

2 选选“该用程序”标标并在列表中定位“OPCServer.WinCC”。

如果是WinCC OPC HDA服务器，必须使用条目“OPCHDAServers.WinCC”。

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（部件对象模块）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）。

ActiveX是Microsoft提出的一组使用COM（Component Object Model，部件对象模块）使得软件部件在网络环境中进行交互的技术。

它与具体的编程语言无关。

ActiveX是从OLE发展而来的,实际上,ActvieX对象基本上就是OLE对象，增加了使它们在WWW上工作的功能。

合同编号: 640T001-20030920-402苏盛热电有限公司2×130T/H循环流化床锅炉＋2×25MW汽轮机组ECS-100 DCS系统OPC 使用说明编制：宋超超审核：蔡渊浙江中控技术股份有限公司2004年7月目录一.国际标准OPC服务器技术概述┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄-┄┄第3页1.OPC技术简介┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄-┄第3页2.OPC技术优点┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄----┄┄第3页二.Advantrol-Pro系统软件OPC┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄第4页1. Advantrol系统软件OPC服务器功能┄┄┄┄┄┄┄┄┄-┄第4页2.Advantrol-Pro系统软件OPC服务器使用说明┄┄┄┄┄┄第5页三.服务器端DCOM配置┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄-┄第6页四.应用说明┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄-第12页1电气系统站与PIMS站数据传送DCOM配置┄┄┄┄┄┄┄-第12页2.电气系统站与PIMS站数据传送通讯检查方法┄┄┄┄┄-第12页3.电气系统站与五防模拟屏数据传送通讯检查方法┄┄┄-第12页五.注意事项┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄-第13页一. 国际标准OPC服务器技术概述1.OPC技术简介OPC（OLE for Process Control）是一项面向工业过程控制的数据交换软件技术，是从微软的OLE技术发展而来，提供了一种在数据源与客户端之间进行实时数据传输的通讯机制。

它将访问现场设备的开发任务作为标准接口以服务器形式透明地提供给用户（工控软件开发人员），使得用户可从底层的通信模块中解放出来，而专注于工控软件功能的实现。

OPC是一个与厂商无关的软件数据交换标准接口和规程。

它主要解决过程控制系统与其数据源的数据交换问题，可以在各应用之间提供一种透明的数据访问。

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。

工业控制技术的技术规范和标准解读随着工业控制技术的不断发展，为了确保各种工业控制系统的安全、可靠和互操作性，各个国家和组织都制定了相关的技术规范和标准。

这些规范和标准对于工业控制技术的应用具有重要的指导作用。

本文将对工业控制技术的技术规范和标准进行解读，以帮助读者更好地理解和应用这些规范和标准。

一、技术规范的概念和作用技术规范是指为了保证某类技术产品、工艺或服务质量，制定的具有强制性要求的文件。

它可以规定技术参数、设计要求、检测方法、试验规程等内容。

技术规范的制定往往是由国家、行业或组织来负责，通过法律或协议等形式推行实施。

技术规范对于工业控制技术的应用来说具有以下作用：1. 确保技术安全：技术规范中的安全要求可以有效防范和减少事故发生。

2. 提高技术质量：技术规范的制定可以规范产品的设计、生产和检测，保证产品质量稳定。

3. 促进技术进步：技术规范的不断修订与完善可以推动技术的创新与进步。

4. 促进国际贸易：技术规范的制定可以消除技术壁垒，促进国际贸易的发展。

二、工业控制技术的主要技术规范和标准工业控制技术的技术规范和标准众多，包括国家标准、行业标准、国际标准等。

以下是几个重要的例子：1. ISA-88 (S88) 标准：该标准是国际工业自动化协会制定的，主要用于对批处理过程的控制。

它规定了批处理系统的架构、数据模型、控制模型等内容，使批处理过程的自动化实现更加标准化和可靠。

2. IEC 61131 标准：该标准是国际电工委员会制定的，主要用于对工业自动化系统中的可编程控制器（PLC）的编程语言进行规范。

它定义了几种标准化的编程语言，如梯形图（Ladder Diagram）、功能块图（Function Block Diagram）等，使不同厂家的PLC之间可以实现互操作性。

3. ISO 9001 标准：该标准是国际标准化组织制定的，主要用于对质量管理体系进行认证。

在工业控制技术中，ISO 9001标准可以应用于控制系统的整体质量管理，确保产品和服务符合质量要求。

OPC接口技术谈英姿tanyz@东南大学自控系工业自动化教研室Assessment Common What is the objective of OPC ?On which technology does OPC rely ?What is an OPC Server ?Which are the main OPC specifications ?What are the components of the OPC DA Automation Interface ?How does an automation platform use the OPC interfaces ?内容提要•概述•OPC基本原理•OPC自定义接口HMI/SCADA HMI/SCADA Data Acquisition 工程部门产品制造测试／质管部门维护部门Windows NT业务部门Internet/EthernetOPCDeviceNetF OUNDATONPROFIBUS EthernetWindows NT OPC数据采集PLC N N N分布式 I/O N N N 数据采集运动控制可视监控Measurement -Pressure -Temp -Flow -Level Valves Positioners PID Control FieldbusSystemFieldPointSystem PLC SystemOPC Client OPC ServerOPC Client OPC ClientOPC Server OPC Server HMI Excel InternetSCADAHMI SCADA N N NN N NN N N为什么需要OPCSoftware DriverSoftwareDriver SoftwareDriverSoftwareDriverDisplay ApplicationTrendApplicationReportApplicationOPC 的解决方案SoftwareDriver Software DriverSoftware Driver Software Driver OPCOPC OPC OPC DisplayApplicationTrend Application Report Application OPC OPC OPC概述•OLE for Process Control(Object linking and embedding)now: Open Process ControlOpeness Productivity and Conectivity •OPC（用于过程控制的OLE）是一个工业标准。