labview的深入探索----OPC系列之基本概念

OPC自從1994年制定標準,迄今已經10多年了,越來越多設備制造商和儀器制造商都開始支持OPC了,下面以NI 的OPC 服務器為例,介紹以下OPC的基本概念和使用方法。

NI的OPC SERVER是WINDOWS 32位應用程序，它為PC用戶提供了訪問外部設備數據和信息的通道或者說手段，通過OPC，設備變成了PC網絡的一個成員。

OPC的概念

OPC是OLE FOR PROCES CONTROL的英文縮寫，直譯是OLE用于過程控制，OLE是WINDOWS的一個基本概念，是對象嵌入鏈接的縮寫，過程控制實際是工業自動化控制的概念，目前，PLC技術和NC技術、CAD CAM技術以及工業控制總線已經成了工業自動化控制的核心，因此可以說OPC本身就是PC在工業自動化控制領域的擴展。


1994年，世界一些知名的工業設備制造商成立了一個專業組織，宗旨是為各種各樣的工業設備指定一個統一的軟件數據通訊（不是物理層的通訊）標準，這就是后來為大家熟知的OPC。

OPC的一個主要目的是避免PC客戶為工業設備開發通訊驅動程序，為一個特定設備開發驅動程序是極其復雜和耗時的，因為設備千差萬別，硬件接口也是多種多樣的，對于一般的軟件開發人員是很那作到的，一個更好的辦法是制定一個統一的數據訪問標準，而硬件驅動的部分有硬件廠商或者專門OPC開發人員負責，這樣，PC用戶就可以依據這個標準，和外部工業設備無逢連接，這個數據訪問標準就是OPC。

通過OPC，一個PC客戶（OPC客戶）可以訪問多個外部設備



多個OPC客戶（可能是網絡上的）可以訪問多個外部設備




對于OPC CLIENT，OPC SERVER提供了幾個高層對象供CLIENT訪問，分別是SERVER，GROUP和ITMES，這非常類似DDE通訊。

SERVER對象提供的是服務的有關信息，同時有是GROUP對象的容器。

GROUP對象提供的性能相似的分類信息，OPC CLIENT可以配置是否允許GROUP和GROUP
組數據的更新頻率，同時也提供了如果數據訪問失敗的錯誤信息。GROUP同時也是ITEM對象的容器。

ITEM對象是每個特定的數據項目，比如可能是設備一個特定的寄存器。

這是一個典型的分層結構，如果我們要訪問一個ITEM，途徑必須是

SERVER----》GRUOP----》ITEM
OPC CLIENT是沒有辦法直接訪問具體的ITEM，這樣有效地實現了數據的封裝。

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

每一個GROUP對象都包括多個ITEM對象。




對于每一個具體的ITEM，又由三部分組成，VALUE，QUALITY和TIMESTAMP

VALUE是變體數據，表示ITEM當前值，QUALITY與總線形式有關，TIMESTAMP是時間戳。

雖然OPC主要用于網絡設備的數據訪問，但是在單機控制設備時也經常使用。




OPC服務器的內核是COM的DCOM，對于PC CLIENT提供了兩種接口，一種是針對C++客戶，可以直接訪問，速度較快，另外一種是通過AUTOMATION自動化服務器，這是VB和腳本語言用戶使用的接口，因為OPC需要對其進行解釋，相對速度較慢。