1????? OPC服務(wù)器

OPC服務(wù)器, 是指按照OPC基金組織規(guī)定的OPC規(guī)范群開發(fā)的軟件驅(qū)動。OPC服務(wù)器作為中間媒介負(fù)責(zé)從數(shù)據(jù)源讀取數(shù)據(jù)再跟另外一端的客戶端通信。在 OPC客戶端/服務(wù)器?的結(jié)構(gòu)圖中, 通信的發(fā)起端是, 也只能是OPC客戶端。客戶端和服務(wù)器的對話是雙向的, 也就是說, 客戶端既可以從服務(wù)器讀出也可以向服務(wù)器寫入。

TOPC基金會定義了四種不同類型的OPC服務(wù)器。他們分別是:

• OPC數(shù)據(jù)訪問服務(wù)器（OPC DA） – 它基于 OPC數(shù)據(jù)訪問規(guī)范, 是一種為實(shí)時數(shù)據(jù)通訊特別定義的服務(wù)器類別。

• OPC歷史數(shù)據(jù)訪問服務(wù)器（OPC HDA） – 它基于OPC歷史數(shù)據(jù)訪問規(guī)范, 是用來給支持OPC歷史數(shù)據(jù)訪問規(guī)范的客戶端供給歷史數(shù)據(jù)的服務(wù)器。

• OPC報警與事件服務(wù)器 （OPC AE）?– 它基于OPC報警與事件訪問規(guī)范, 為支持OPC報警與事件規(guī)范的客戶端傳送報警與時間信息。

• OPC UA服務(wù)器?- 它基于OPC基金總會最新并且最先進(jìn)的UA規(guī)范,使得OPC服務(wù)器可以與任何數(shù)據(jù)形式兼容。

總體來說, 前面三種是存在時間比較長久且比較經(jīng)典的服務(wù)器類型, 但最后一款OPC UA服務(wù)器會隨著時間的推移成為今后OPC服務(wù)器的中流砥柱。

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1）OPC客戶端與OPC服務(wù)器（OPC數(shù)據(jù)訪問服務(wù)器、OPC歷史數(shù)據(jù)訪問服務(wù)器或OPC報警與事件服務(wù)器)的通信

OPC服務(wù)器是利用Microsoft Windows的 COM/DCOM技術(shù)作為數(shù)據(jù)交換的方式。這就是說OPC服務(wù)器必須安裝在支持Microsoft Windows操作系統(tǒng)的PC上。一個OPC服務(wù)器可以同時跟多于一個的 OPC客戶端 通訊。

2）OPC服務(wù)器 – 數(shù)據(jù)傳譯器

OPC服務(wù)器的一個關(guān)鍵作用就是將以數(shù)據(jù)源輸出形式傳送的數(shù)據(jù),?翻譯成支持之前提到的某一或多于一種的OPC數(shù)據(jù)訪問規(guī)范形式?。。。ū热缯f, OPC實(shí)時數(shù)據(jù)訪問規(guī)范）。OPC數(shù)據(jù)規(guī)范群只是定義了OPC服務(wù)器的OPC通訊模塊, 所以數(shù)據(jù)形式翻譯模塊的準(zhǔn)確性和高效性就完全取決于OPC服務(wù)器供應(yīng)商的開發(fā)方式。

3）OPC服務(wù)器與數(shù)據(jù)源的通信

OPC服務(wù)器和數(shù)據(jù)源用數(shù)據(jù)源支持的數(shù)據(jù)形式通信。數(shù)據(jù)源可以是某個硬件設(shè)備, 某個控制器或者是某個應(yīng)用程序。因?yàn)閿?shù)據(jù)源可以各種各樣, 而每一個不同形式的數(shù)據(jù)源又都用自己的通訊協(xié)議或者API可以通過多個物理通信方式（串行RS485, RS232, 以太網(wǎng), 無線通訊等）通信, 所以OPC數(shù)據(jù)規(guī)范群并沒有定義OPC服務(wù)器和數(shù)據(jù)源之間的交流法則。兩個關(guān)于OPC服務(wù)器和數(shù)據(jù)源通訊的最普遍的例子就是：

通過為一個為某數(shù)據(jù)源特別編寫的服務(wù)器的API；

通過一個可以是專屬于某一個數(shù)據(jù)源（請參見MatrikonOPC 霍尼韋爾TPS服務(wù)器）， 也可也是開放式（請參見MatrikonOPC Modbus服務(wù)器）的通信協(xié)議。需要OPC學(xué)習(xí)資料可以加小助理+V:thingerzj

2 ???? 實(shí)現(xiàn)與SIMATIC NET OPC DA通訊

OPC是Object Linking and Embedding（OLE）forProcess Control的縮寫，它是微軟公司的對象鏈接和嵌入技術(shù)在過程控制方面的應(yīng)用。OPC以O(shè)LE/COM/DCOM技術(shù)為基礎(chǔ)，采用客戶/服務(wù)器模式，為工業(yè)自動化軟件面向?qū)ο蟮拈_發(fā)提供了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這個標(biāo)準(zhǔn)定義了應(yīng)用Microsoft操作系統(tǒng)在基于PC的客戶機(jī)之間交換自動化實(shí)時數(shù)據(jù)的方法，采用這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)后，硬件開發(fā)商將取代軟件開發(fā)商為自己的硬件產(chǎn)品開發(fā)統(tǒng)一的OPC接口程序，而軟件開發(fā)者可免除開發(fā)驅(qū)動程序的工作，充分發(fā)揮自己的特長，把更多的精力投入到其核心產(chǎn)品的開發(fā)上。

?SimaticNet是西門子全集成自動化系統(tǒng)中的一個重要組成部分，它為完善的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的通訊提供部件和網(wǎng)絡(luò)，同時提供多個OPCServer，為數(shù)據(jù)的外部訪問提供接口，本文主要以O(shè)PC.SimaticNET為例說明。

90年代OPC基金會開發(fā)了一系列的通訊接口比如 Data Access (DA), Alarm & Events (A&E), Historical Data Access (HDA) and Data eXchange (DX)，統(tǒng)稱傳統(tǒng)OPC。今天主要使用的OPC DA通訊方式，這個在1995年左右還是很流行的方法，最近幾年OPC Foundation又開發(fā)了新的?OPC Unified Architecture (UA)?標(biāo)準(zhǔn)，更好的適應(yīng)了工業(yè)4.0。關(guān)于傳統(tǒng)OPC和OPC UA的區(qū)別，后面會單獨(dú)來說。

許多OPC服務(wù)器，包括OPC.SimaticNet，是在COM平臺開發(fā)的，從而對于基于.NET框架下的C#語言，作為客戶端程序語言訪問OPCServer，需要解決兩個平臺間無縫遷移的問題。OPC基金會對會員提供了OpcRcw動態(tài)鏈接庫，OPC NET COM 包裝器和OPC NET API，將OPC復(fù)雜的規(guī)范封裝成簡單易用的C#類 ，可以比較容易地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問。

OPC主要包含兩種接口：CUSTOM標(biāo)準(zhǔn)接口和OLE自動化標(biāo)準(zhǔn)接口，自定義接口是服務(wù)商必須提供的，而自動化接口則是可選的。

自定義接口是一組COM接口，主要用于采用C++語言的應(yīng)用程序開發(fā)；

自動化接口是一組OLE接口，主要用于采用VB，DELPHI，Excel等基于腳本編程語言的應(yīng)用程序開發(fā)。本文是使用C#通過自動化接口來實(shí)現(xiàn)的，也是最簡單的方式。

首先必須了解的是OPC服務(wù)器的對象模型：?

程序中涉及到的重要方法和屬性比較多，解釋下幾個容易搞混的：

OPCItem 對象的屬性ServerHandle，只讀屬性，服務(wù)器提供給Item的句柄，通過此句柄，Client可以定位到此Item，來對此Item進(jìn)行后續(xù)的操作，比如移動刪除；

OPCItem 對象的屬性ClientHandle，可讀可寫屬性，客戶端分配給Item的句柄，這個句柄可以手動設(shè)置，也可由.NET隨機(jī)選取的，不需要我們來設(shè)置，并且每次運(yùn)行時，這個句柄都不同，類似于TCP scoket通訊中的Client端分配的端口號。Server端必須指定端口號，Client端隨機(jī)生成，每次都不一樣。

OPCGroup 對象的屬性的IsSubscribed，可讀可寫屬性，Group的IsSubscribed為True，此Group才能開始接受服務(wù)器的數(shù)據(jù)屬性，此Group才能被訂閱。

OPCGroup 對象的事件DataChange (TransactionID As Long, NumItems As Long, ClientHandles() As Long,ItemValues() As Variant, Qualities() As Long, TimeStamps() As Date)需要注意的是NumItems參數(shù)是每次事件觸發(fā)時Group中實(shí)際發(fā)生數(shù)據(jù)變化的Item的數(shù)量，而不是整個Group里的Items.

OPCGroup 對象的屬性UpdateRate，可讀可寫屬性，規(guī)定了數(shù)據(jù)刷新的周期，單位milliseconds.注意的是，不是設(shè)定多少ms，實(shí)際就是多少，比如給定53ms,OPC server會就近選擇50ms.有區(qū)間劃分的。

從整體上說下OPC DA的協(xié)議規(guī)范，OPC DA是在WINDOWS的COM/DOM技術(shù)上定義的接口定義，在TCP IP七層模型的最高層應(yīng)用層，決定了它必須運(yùn)行在WINDOWS平臺，不能夠跨平臺，靈活性和安全性不如OPC UA，因?yàn)镺PC DA的會話層和表示層用戶是有權(quán)利來使用的。