天工組態Version4.2第十七章OPC設備隨著工業自動化技術的發展，工業現場的控制設備和種類也越來越多，因此軟件生產商不得不為如此眾多的硬件設備分別開發一個驅動程序，以滿足每一種硬件設備的需要，并且一旦硬件設備有一個小小的改動，軟件生產商就得修改軟件。另一個方面，由于用戶的不同需要和數據傳輸協議的不同，硬件廠商也不得不制造各種型號的硬件以滿足用戶的需要。這樣重復作業就造成了嚴重的人力物力的浪費。OPC為上述問題的解決提供了一個有效的方案。一、OPC概述OPC即OLEforＰrocessControl的縮寫，它把OLE標準成功的應用到工業控制領域，并提供了一套標準的數據訪問機制。所謂OLE原指對象鏈接和嵌入，現在已經成為獨立天工組態Version4.2于計算機語言、操作系統乃至硬件平臺之外的一種規范，它包容了統一數據傳輸、結構化存儲和自動化等特征。OPC包括OPC服務器和OPC客戶兩部分。其根本意義在于硬件廠商和軟件開發商之間建立了一套數據交換規則，只要遵循該規則，數據交換對軟硬雙方來說是通明的，硬件廠商無須考慮軟件程序的多種需要和傳輸協議，軟件廠商也沒有必要了解硬件設備的具體設置和操作過程。OPC的優越性主要表現在以下幾個方面：1、硬件廠商只需提供一套OPCServer程序組，無需考慮工程人員的實際需要。2、軟件開發商只需提供一個OPCClient程序組，無需開發大量的驅動程序。OPC擴展了設備的概念，只要符合OPC標準，OPC服務器和OPC客戶之間就能進行數天工組態Version4.2據交換，而無需了解設備是PLC還是智能儀表，甚至符合該標準的數據庫也同樣可以和OPC數據客戶進行數據交換。二、基本概念17．2．1OPC服務器的組成OPC服務器是硬件生產商提供的程序組，它由三個層次對象對象組成，包括服務器（Server）、組（Group）、數據項（Item）。其中：服務器（Server），涵蓋OPC服務器所有的信息，它下屬許多“組”。組對象（Group），涵蓋本組所有信息，它下屬許多“數據項”并且這些數據項之間有一定的邏輯關系。它實際上是為客戶提供了組織數據的一種方法，客戶可對之進行天工組態Version4.2讀寫，并能設置客戶端的數據更新頻率。當服務器緩沖區內的數據發生改變時，OPC將向客戶發出通知，客戶得到通知后再進行數據處理，而無須需浪費大量的時間進行查詢。OPC的“組對象”分兩種即公共組和局部組。所謂公共組是指由多個客戶共有的組對象，而局部組只屬于某一個客戶對象。通常一個客戶端和服務器之間的連接只需要定義一個組對象。數據項（Item），是指服務器端定義的對象，通常指向設備的某個寄存器單元。OPC客戶端對設備寄存器的操作是通過其數據項來實現的，數據項并不提供對外接口，客戶不能直接對其進行操作，所有操作都是通過組對象進行的。每個數據項的數據結構包括三個成員變量，即數據值、數據變量、時間戳。應當注意，天工組態Version4.2數據項不是數據源，它僅僅表示該數據項指向某個數據源，因為無論是否定義數據項，數據源都是客觀存在的。對數據項的操作應遵循如下步驟：1）通過服務器對象的接口列出服務器端定義的所有數據項。2）把要操作的數據項加入到客戶端定義的組對象中。3）通過組對象對數據項進行讀寫操作。2、OPC體系結構OPC接口包括“COM接口”和“自動化接口”兩種方案，其中COM接口效率高，客戶能最大程度的發揮OPC服務器的性能，采用C++語言的客戶一般采用COM接口方案。采用VB語言的用戶通常采用自動化接口，它使用解釋行語句和宏語言訪問OPC服務器天工組態Version4.2成為可能，從而使編寫客戶應用程序變的簡單起來。但是用自動化接口編寫的客戶應用程序在運行時需進行類型檢查，這又大大犧牲了程序的運行速度。OPC服務器本身是一個可執行程序，它一般提供一個COM接口，但是OPC服務器供應商不一定實現自動化接口。它以設定的速度不斷的同物理設備進行數據交換。數據緩沖區是服務器中存放最新數據值、數據質量戳和時間戳的區域。時間戳是標明服務器最近一次從設備中讀取數據的時間。服務器不停的對設備的寄存器進行讀取，因此即使數據值和時間戳都沒有改變，時間戳也會定時更新。OPC體系結構示意圖如下：天工組態Version4.2數據交換方式OPC客戶和OPC服務器之間的數據交換包括“同步交換”、“異步交換”兩種方式。同步數據交換方式，本方式實現起來較為簡單，只有當客戶端個數較少、與服務器進行交換的數據量較小時采用。異步數據交換方式，本方式實現起來較為復雜，需要在客戶端程序中實現服務器回