OPC标准技术分析
OPC接口标准关键在于提供了一种开放、高效的通信机制,它所关心的是现场数据的存取方式而不是实际的数据类型,它给工业监控软件提供了一种一致的存取现场设备数据的方法。
1 OPC对象与接口
OPC规范描述了OPC服务器需要实现的COM对象及其接口,它定义了定制接口(Custom Interface)和自动化接口(Automation Interface)。每种OPC规范又分定制接口规范和自动化接口规范二部分,以方便开发者设计和实现OPC服务器程序或客户程序。
图1 自动化接口和定制接口 (见附件1)
两种接口分别为不同的编程语言环境提供访问机制。自动化接口提供了一个自动配置和存取过程数据的接口,它是为基于描述性编程语言而定义的标准接口,可以为VB程序、Excel及其他可以使用OLE自动化服务器接口的应用程序使用。而定制接口描述了OPC组件和对象的接口及其中的方法,适用于期望获得最佳运行性能的客户应用程序,是专门为C++等高级编程语言而制定的标准接口。实际上,OPC设计的目的就是使用标准接口实现网络上任意支持该标准的节点获取数据,而不需要考虑底层的变化。
在有些情况下,OPC基金会提供了标准的自动化接口封装器(wrapper.dll),以方便自动化接口和定制接口之间的转换,使采用自动化接口的客户程序也可以访问只实现了定制接口的服务器[10]。
OPC规范定义了COM接口,规定了服务器程序和客户程序通过接口交互的标准,但并没有说明具体实现的方法。OPC服务器供应商必须根据各自硬件特性实现这些接口的成员函数。不论定制接口还是自动化接口都可分为必选接口和可选接口。必选接口包括了客户程序与服务器进行交互的基本功能,因此必须实现;可选接口则规定了一些额外的高级功能,可根据需要有选择地实现。客户程序应通过查询接口的方式来判断服务器程序是否实现了可选接口的功能。
2 OPC标准的组成
图2 OPC标准地发展历史 (见附件2)
自从1995年OPC标准化组织成立以来,OPC基金会已经发布多个OPC规范,其中包括:OPC Data Access数据存取规范,OPC Data eXchange数据交换规范、OPC Historical Data Access历史数据存取规范和OPC Alarms and Events报警和事件规范、OPC Batch批处理规范、OPC Security安全规范、OPC XML数据存取规范。
规范的组成结构如下图所示:
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