OPC(OLE for Process Control, 用于過程控制的OLE)是一個工業(yè)標準,管理這個標準國際組織是OPC基金會,OPC基金會現(xiàn)有會員已超過220家。遍布全球,包括世界上所有主要的自動化控制系統(tǒng)、儀器儀表及過程控制系統(tǒng)的公司。基于微軟的OLE(現(xiàn)在的Active X)、COM (部件對象模型)和DCOM (分布式部件對象模型)技術。OPC包括一整套接口、屬性和方法的標準集,用于過程控制和制造業(yè)自動化系統(tǒng)。
OPC全稱是Object Linking and Embeding(OLE) for Process Control,它的出現(xiàn)為基于Windows的應用程序和現(xiàn)場過程控制應用建立了橋梁。在過去,為了存取現(xiàn)場設備的數(shù)據(jù)信息,每一個應用軟件開發(fā)商都需要編寫專用的接口函數(shù)。由于現(xiàn)場設備的種類繁多,且產(chǎn)品的不斷升級,往往給用戶和軟件開發(fā)商帶來了巨大的工作負擔。通常這樣也不能滿足工作的實際需要,系統(tǒng)集成商和開發(fā)商急切需要一種具有高效性、可靠性、開放性、可互操作性的即插即用的設備驅(qū)動程序。在這種情況下,OPC標準應運而生。OPC標準以微軟公司的OLE技術為基礎,它的制定是通過提供一套標準的OLE/COM接口完成的,在OPC技術中使用的是OLE 2技術,OLE標準允許多臺微機之間交換文檔、圖形等對象。
OPC采用客戶/服務器模式,把開發(fā)訪問接口的任務放在硬件生產(chǎn)廠家或第三方廠家,以OPC服務器的形式提供給用戶,解決了軟、硬件廠商的矛盾,完成了系統(tǒng)的集成,提高了系統(tǒng)的開放性和可互操作性。
OPC服務器通常支持兩種類型的訪問接口,它們分別為不同的編程語言環(huán)境提供訪問機制。這兩種接口是:自動化接口(Automation interface);自定義接口(Custom interface)。自動化接口通常是為基于腳本編程語言而定義的標準接口,可以使用VisualBasic、Delphi、PowerBuilder等編程語言開發(fā)OPC服務器的客戶應用。而自定義接口是專門為C++等高級編程語言而制定的標準接口。OPC現(xiàn)已成為工業(yè)界系統(tǒng)互聯(lián)的缺省方案,為工業(yè)監(jiān)控編程帶來了便利,用戶不用為通訊協(xié)議的難題而苦惱。任何一家自動化軟件解決方案的提供者,如果它不能全方位地支持OPC,則必將被歷史所淘汰。
應用領域
1、工控解決方案用戶
2、樓控解決方案用戶
3、工控解決方案廠商
4、樓控解決方案廠商
5、工控解決方案集成商
6、樓控解決方案集成商
7、 All Automation Fields
OPC是為了連接數(shù)據(jù)源(OPC服務器)和數(shù)據(jù)的使用者(OPC應用程序)之間的軟件接口標準。數(shù)據(jù)源可以是PLC,DCS,條形碼讀取器等控制設備。隨控制系統(tǒng)構成的不同,作為數(shù)據(jù)源的OPC服務器即可以是和OPC應用程序在同一臺計算機上運行的本地OPC服務器,也可以是在另外的計算機上運行的遠程OPC服務器。
OPC接口既可以適用于通過網(wǎng)絡把最下層的控制設備的原始數(shù)據(jù)提供給作為數(shù)據(jù)的使用者(OPC應用程序)的HMI(硬件監(jiān)督接口)/SCADA(監(jiān)督控制與數(shù)據(jù)采集),批處理等自動化程序,以至更上層的歷史數(shù)據(jù)庫等應用程序,也可以適用于應用程序和物理設備的直接連接。所以OPC接口是適用于很多系統(tǒng)的具有高厚度柔軟性的接口標準。
OPC誕生以前,硬件的驅(qū)動器和與其連接的應用程序之間的接口并沒有統(tǒng)一的標準。例如,在FA(FactoryAutomation)——工廠自動化領域,連接PLC(Programmable Logic Controller)等控制設備和SCADA/HMI軟件,需要不同的FA網(wǎng)絡系統(tǒng)構成。根據(jù)某調(diào)查結果,在控制系統(tǒng)軟件開發(fā)的所需費用中,各種各樣機器的應用程序設計占費用的7成,而開發(fā)機器設備間的連接接口則占了3成。此外,在PA(Process Automation)——過程自動化領域,當希望把分布式控制系統(tǒng)(DCS——Distributed Control System)中所有的過程數(shù)據(jù)傳送到生產(chǎn)管理系統(tǒng)時,必須按照各個供應廠商的各個機種開發(fā)特定的接口,例如,利用C語言DLL(動態(tài)鏈路數(shù)據(jù)庫)連接的DDE(動態(tài)數(shù)據(jù)交換)服務器或者利用FTP(文件傳送協(xié)定)的文本等設計應用程序。如由4種控制設備和與其連接的監(jiān)視、趨勢圖以及表報3種應用程序所構成的系統(tǒng)時,必須花費大量時間去開發(fā)分別對應設備A,B,C,D的監(jiān)視,趨勢圖以及表報應用程序的接口軟件共計要用12種驅(qū)動器。同時由于系統(tǒng)中共存各種各樣的驅(qū)動器,也使維護運轉環(huán)境的穩(wěn)定性和信賴性更加困難。
而OPC是為了不同供應廠商的設備和應用程序之間的軟件接口標準化,使其間的數(shù)據(jù)交換更加簡單化的目的而提出的。作為結果,從而可以向用戶提供不依靠于特定開發(fā)語言和開發(fā)環(huán)境的可以自由組合使用的過程控制軟件組件產(chǎn)品。 利用OPC的系統(tǒng),是由按照應用程序(客戶程序)的要求提供數(shù)據(jù)采集服務的OPC服務器,使用OPC服務器所必需的OPC接口,以及接受服務的OPC應用程序所構成。OPC服務器是按照各個供應廠商的硬件所開發(fā)的,使之可以吸收各個供應廠商硬件和系統(tǒng)的差異,從而實現(xiàn)不依存于硬件的系統(tǒng)構成。同時利用一種叫做Variant的數(shù)據(jù)類型,可以不依存于硬件中固有數(shù)據(jù)類型,按照應用程序的要求提供數(shù)據(jù)格式。
利用OPC使接口標準化可以不依存于各設備的內(nèi)部結構及它的供應廠商來選用監(jiān)視,趨勢圖以及表報應用程序。
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