OPC规范及开发应用.pdf

第27卷第3期昆明理工大学学报Vol.27No.3
2002年6月JournalofKunmingUniversityofScienceandTechnologyJun.2002

①
OPC规范及开发应用

蔡翔云,郑小虎,姜麟

(昆明理工大学控制工程研究所,云南昆明650093)

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生产自动化软件与
用OPC服务器实现的硬件驱动程序之间的开放接口.OPC规范得到越来越多的工控领域硬件、
软件制造商的承认和支持,而中国也于2000年12月正式加入OPC基金会,这意味着OPC也将
成为中国工控界的公认标准.本文介绍了OPC的体系结构、数据存取规范的对象和接口、数据存
取规范中的事件驱动,并讨论了OPC数据访问客户端的开发.

关键词:OPC;COM;DCOM

中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1007-855X(2002)03-001-07

0引言

OPC(OLEforProcessControl)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生产
自动化软件与用OPC服务器实现的硬件驱动程序之间的接口.
OPC规范的基础是微软的OLE/COM(CompomentObjectModel)及DCOM技术.COM组件对象模型
是Microsoft提出的一个“工业标准”的软件结构,是一种定制软件的方法.DCOM是COM的扩展,它可以
支持不同计算机上组件对象与客户程序之间或者组件对象之间的相互通信,这些计算机可以在局域网内,
也可以在广域网上,甚至通过Internet/Intranet进行连接.由于COM是一项应用广泛、成熟的组件技术,
所以我们可以充分利用基于COM的应用、组件、开发工具以及知识,并把它们转移到分布式计算的应用
领域中来.因为DCOM已经为我们处理了底层网络协议的所有细节,所以我们可以把重点放在应用的业
务逻辑上,而不必再为底层处理费时费力.
工业控制领域用到大量的现场设备,应用程序需要不断地和这些设备进行数据交互.在OPC出现以
前,应用程序开发商需要不断地开发这些设备的驱动程序,这带来了大量重复性的开发工作,也带来了很
多问题.OPC规范采用客户服务器模型,其实质是在硬件供应商和软件开发商之间建立了一套“游戏规
则”,只要遵循这套规则,数据交互对两者来说都是透明的,硬件供应商无需考虑应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过程.硬件提供商只需提供一套符合OPCServer规范
的程序组,无需考虑
用户需求.软件开发
上无须重写大量的
设备驱动程序,用户
在设备选型上有了
更多的选择,OPC
带来的好处是显而
易见的.
图1OPC客户/服务器结构图
OPC规范于

①收稿日期:2001-05-16;
第一作者简介:蔡翔云,男,1949年生,教授.主要研究方向:集成自动化技术.
2昆明理工大学学报第27卷

1996年推出第一版,但由于它的技术优越性和使用的方便性使它在短短四年间,得到越来越多的工控领
域硬件、软件制造商的承认和支持,如现在的Citect、Sixnet、InterBus等都支持OPC,而中国也于2000年
12月正式加入OPC基金会,这意味着OPC也将成为中国工控界的公认标准.

1OPC的体系结构

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.如
图1所示,OPC服务器中的代
码确定了服务器所存取的设备
和数据、数据项的命名规则和
服务器存取数据的细节,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.客户应用程序仅需
使用标准接口和服务器通信,
而并不需要知道底层的实现细
节.通过OPC服务器,OPC客
图2采用OPC构建的异构系统
户既可以直接读写物理I/O设
备的数据,也可操作SCADA、DCS等系统的端口变量(只要该系统提供OPC服务).
任何一个OPC客户可连接到由多个供应商提供的OPC服务器上,每个OPC服务器也为多个OPC客
户服务.只要应用软件符合OPC规范,它不需要做任何修改就能一致地访问所有的OPC服务器实现的硬
件驱动程序.
OPC规范包括了自动化应用中使用的一整套的接口、属性和方法的标准,该技术完全支持分布式应
用和异构环境下应用程序之间软件的无缝集成和互操作性,它使设备层、自动化层以及信息层之间的协同
工作成为了可能.并且提供了工业自动化应用的统一数据传输平台,使异构系统之间的数据交换更为方
便.图2为采用OPC所构成的异构系统.

2数据存取规范的对象和接口