labview的深入探索----OPC系列之基本概念

OPC自從1994年制定標(biāo)準(zhǔn),迄今已經(jīng)10多年了,越來(lái)越多設(shè)備制造商和儀器制造商都開(kāi)始支持OPC了,下面以NI 的OPC 服務(wù)器為例,介紹以下OPC的基本概念和使用方法。

NI的OPC SERVER是WINDOWS 32位應(yīng)用程序，它為PC用戶(hù)提供了訪(fǎng)問(wèn)外部設(shè)備數(shù)據(jù)和信息的通道或者說(shuō)手段，通過(guò)OPC，設(shè)備變成了PC網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)成員。

OPC的概念

OPC是OLE FOR PROCES CONTROL的英文縮寫(xiě)，直譯是OLE用于過(guò)程控制，OLE是WINDOWS的一個(gè)基本概念，是對(duì)象嵌入鏈接的縮寫(xiě)，過(guò)程控制實(shí)際是工業(yè)自動(dòng)化控制的概念，目前，PLC技術(shù)和NC技術(shù)、CAD CAM技術(shù)以及工業(yè)控制總線(xiàn)已經(jīng)成了工業(yè)自動(dòng)化控制的核心，因此可以說(shuō)OPC本身就是PC在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的擴(kuò)展。


1994年，世界一些知名的工業(yè)設(shè)備制造商成立了一個(gè)專(zhuān)業(yè)組織，宗旨是為各種各樣的工業(yè)設(shè)備指定一個(gè)統(tǒng)一的軟件數(shù)據(jù)通訊（不是物理層的通訊）標(biāo)準(zhǔn)，這就是后來(lái)為大家熟知的OPC。

OPC的一個(gè)主要目的是避免PC客戶(hù)為工業(yè)設(shè)備開(kāi)發(fā)通訊驅(qū)動(dòng)程序，為一個(gè)特定設(shè)備開(kāi)發(fā)驅(qū)動(dòng)程序是極其復(fù)雜和耗時(shí)的，因?yàn)樵O(shè)備千差萬(wàn)別，硬件接口也是多種多樣的，對(duì)于一般的軟件開(kāi)發(fā)人員是很那作到的，一個(gè)更好的辦法是制定一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)標(biāo)準(zhǔn)，而硬件驅(qū)動(dòng)的部分有硬件廠(chǎng)商或者專(zhuān)門(mén)OPC開(kāi)發(fā)人員負(fù)責(zé)，這樣，PC用戶(hù)就可以依據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，和外部工業(yè)設(shè)備無(wú)逢連接，這個(gè)數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)標(biāo)準(zhǔn)就是OPC。

通過(guò)OPC，一個(gè)PC客戶(hù)（OPC客戶(hù)）可以訪(fǎng)問(wèn)多個(gè)外部設(shè)備



多個(gè)OPC客戶(hù)（可能是網(wǎng)絡(luò)上的）可以訪(fǎng)問(wèn)多個(gè)外部設(shè)備




對(duì)于OPC CLIENT，OPC SERVER提供了幾個(gè)高層對(duì)象供CLIENT訪(fǎng)問(wèn)，分別是SERVER，GROUP和ITMES，這非常類(lèi)似DDE通訊。

SERVER對(duì)象提供的是服務(wù)的有關(guān)信息，同時(shí)有是GROUP對(duì)象的容器。

GROUP對(duì)象提供的性能相似的分類(lèi)信息，OPC CLIENT可以配置是否允許GROUP和GROUP
組數(shù)據(jù)的更新頻率，同時(shí)也提供了如果數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)失敗的錯(cuò)誤信息。GROUP同時(shí)也是ITEM對(duì)象的容器。

ITEM對(duì)象是每個(gè)特定的數(shù)據(jù)項(xiàng)目，比如可能是設(shè)備一個(gè)特定的寄存器。

這是一個(gè)典型的分層結(jié)構(gòu)，如果我們要訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)ITEM，途徑必須是

SERVER----》GRUOP----》ITEM
OPC CLIENT是沒(méi)有辦法直接訪(fǎng)問(wèn)具體的ITEM，這樣有效地實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的封裝。

有兩種形式的OPC GROUP，公有或者私有（也稱(chēng)做局部），公有可以被所有的OPC CLIENT訪(fǎng)問(wèn)，私有只能被特定的OPC CLIENT訪(fǎng)問(wèn)。

每一個(gè)GROUP對(duì)象都包括多個(gè)ITEM對(duì)象。




對(duì)于每一個(gè)具體的ITEM，又由三部分組成，VALUE，QUALITY和TIMESTAMP

VALUE是變體數(shù)據(jù)，表示ITEM當(dāng)前值，QUALITY與總線(xiàn)形式有關(guān)，TIMESTAMP是時(shí)間戳。

雖然OPC主要用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)，但是在單機(jī)控制設(shè)備時(shí)也經(jīng)常使用。




OPC服務(wù)器的內(nèi)核是COM的DCOM，對(duì)于PC CLIENT提供了兩種接口，一種是針對(duì)C++客戶(hù)，可以直接訪(fǎng)問(wèn)，速度較快，另外一種是通過(guò)AUTOMATION自動(dòng)化服務(wù)器，這是VB和腳本語(yǔ)言用戶(hù)使用的接口，因?yàn)镺PC需要對(duì)其進(jìn)行解釋?zhuān)鄬?duì)速度較慢。