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按照功能的不同，OPC基金會(huì)發(fā)布的OPC規(guī)范說(shuō)明的每套接口分為3類接口：

    (1)  OPC數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口（OPC Data Access Interface，OPC DA）：OPC DA中主要包括3類對(duì)象，分別是OPC Server，OPC Group，OPC Item。

    (2)  OPC報(bào)警和事件接口（OPC Alarm & Event Access Interface，OPC AE）：OPC AE主要負(fù)責(zé)讓服務(wù)器在特定事件和報(bào)警條件發(fā)生時(shí)及時(shí)通知客戶，主要的對(duì)象有：OPC EventServer，OPC EventSubscripti和OPC EventAreaBrowser對(duì)象。

    (3)  OPC歷史數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口（OPC Historical Data AccessInterface，OPC HAD）：歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器可以向需要?dú)v史數(shù)據(jù)的客戶提供有關(guān)的歷史信息源。

    OPC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了基本OPC對(duì)象有三個(gè)：OPC Server、OPC Group和OPC Item。其中OPC Server和OPC Group接口圖如

3、圖4所示。

圖3  OPC服務(wù)器對(duì)象

圖4  OPC組對(duì)象

2.2  OPC采集數(shù)據(jù)的方式

    OPC客戶獲得的數(shù)據(jù)來(lái)自于OPC服務(wù)器緩存區(qū)，也可以來(lái)自于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備；從設(shè)備讀取數(shù)據(jù)速度比緩存區(qū)慢一些，一般只在故障診斷或極特殊的情況下才會(huì)從設(shè)備讀取數(shù)據(jù)。同步讀取、數(shù)據(jù)更新時(shí)，數(shù)據(jù)可以來(lái)自O(shè)PC服務(wù)器緩存區(qū)或現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備；數(shù)據(jù)訂閱、異步讀取數(shù)據(jù)直接從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備讀取。

OPC客戶采集數(shù)據(jù)的方式有如下幾種。

    (1)  同步讀寫(xiě)數(shù)據(jù)  OPC服務(wù)器按照OPC應(yīng)用程序的要求，把得到的數(shù)據(jù)結(jié)果作為參數(shù)返回給OPC應(yīng)用程序，在得到結(jié)果之前OPC應(yīng)用程序一直處于等待狀態(tài)。

    (2)  異步讀寫(xiě)數(shù)據(jù)  OPC應(yīng)用程序向OPC服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求后，可以不等待返回的結(jié)果處理其它事務(wù)。當(dāng)OPC服務(wù)器完成數(shù)據(jù)訪問(wèn)時(shí)，觸發(fā)OPC應(yīng)用程序的異步訪問(wèn)完成事件，將數(shù)據(jù)訪問(wèn)結(jié)果傳送給OPC應(yīng)用程序。讀寫(xiě)過(guò)程如圖5所示。

圖5 異步數(shù)據(jù)訪問(wèn)處理

    (3)  數(shù)據(jù)訂閱  這種方式OPC服務(wù)器處于主動(dòng)狀態(tài)，服務(wù)器按一定的更新周期更新OPC服務(wù)器的數(shù)據(jù)緩沖器的數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)與前次相比變化幅度大于允許變化幅度（也稱為死區(qū)，DeadBand），則自動(dòng)通過(guò)一個(gè)回調(diào)（IadivsSink：：OndataChange或IOPCDataCallback：：OnDataChange）向客戶發(fā)送數(shù)據(jù)。讀寫(xiě)過(guò)程如圖6所示。

圖6  訂閱方式數(shù)據(jù)采集

    (4)  數(shù)據(jù)更新  OPC客戶強(qiáng)制OPC服務(wù)器讀取一個(gè)有效組所有活動(dòng)的Item，并通過(guò)一個(gè)回調(diào)向客戶發(fā)送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)更新機(jī)能只對(duì)有效組才可用。

3  OPC技術(shù)在某鋼廠改造工程中的應(yīng)用

    在傳統(tǒng)的鋼廠監(jiān)控系統(tǒng)中，要監(jiān)測(cè)的設(shè)備種類很多，而且現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用也不一樣，進(jìn)行工程改造的目的就是為了將這些分散的子系統(tǒng)有效地集成起來(lái)，同時(shí)，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，增加一些控制設(shè)備。圖7為基于OPC的過(guò)程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖7  基于OPC的過(guò)程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

    傳統(tǒng)的過(guò)程控制系統(tǒng)是一對(duì)一的系統(tǒng)，任何一種HMI等上位監(jiān)控軟件或其它應(yīng)用軟件在使用某種硬件設(shè)備時(shí)都需要開(kāi)發(fā)專用的驅(qū)動(dòng)程序。新增應(yīng)用軟件或者硬件設(shè)備帶來(lái)的只會(huì)是驅(qū)動(dòng)程序種類的迅速增長(zhǎng)。基于OPC技術(shù)的過(guò)程控制系統(tǒng)則可以完美地解決傳統(tǒng)方式中的上述問(wèn)題。任何一種設(shè)備只需要提供一種驅(qū)動(dòng)就可以供任何軟件系統(tǒng)使用，輕松實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)展。從圖7中可以看出，OPC解決了現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中異構(gòu)網(wǎng)段之間數(shù)據(jù)交換的問(wèn)題，還可作為訪問(wèn)專有數(shù)據(jù)庫(kù)的中間件。OPC便于集成不同的數(shù)據(jù)，為控制系統(tǒng)向管理系統(tǒng)升級(jí)提供了方便。而且，OPC使控制軟件能夠與硬件分別設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和發(fā)展，并有利于獨(dú)立的第三方軟件供應(yīng)商產(chǎn)生與發(fā)展，從而形成新的社會(huì)分工，有更多的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，為社會(huì)提供更多更好的產(chǎn)品。

4  結(jié)語(yǔ)

    采用基于COM/DCOM技術(shù)的OPC規(guī)范，能提高計(jì)算機(jī)控制軟件系統(tǒng)的開(kāi)放性能，各應(yīng)用程序之間通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的OPC接口進(jìn)行訪問(wèn)控制。OPC技術(shù)改變了原有的控制系統(tǒng)模式，給國(guó)內(nèi)系統(tǒng)生產(chǎn)廠商提出了一個(gè)發(fā)展的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，符合OPC規(guī)范的軟、硬件也已被廣泛應(yīng)用，給工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域帶來(lái)了勃勃生機(jī)。