DDE與OPC技術在工業自動化系統中的應用

1 引言

隨著工業生產的不斷發展以及自動化系統集成度的不斷提高，工業自動化系統軟件取得了長足的發展與進步。然而，工業系統中設備數量的不斷增加和現場信息交互共享能力要求的不斷提高，傳統的智能設備之間及智能設備與控制系統之間采用專門驅動程序實現信息共享的通訊方式已不能滿足工業控制系統的發展需要。因此，為了能夠解決工業系統硬件設備的升級改變為軟件系統帶來的不便，更好的實現不同設備廠家硬件產品的集成互連，增強系統的穩定性與可靠性，工業自動化軟件接口的標準化、統一化成為工業控制領域必須面臨的一個問題。

為了能夠使得自動化軟件的開發具有統一的接口標準，dde（動態數據交換：dynamic data exchan-ge）、opc（基于過程控制的鏈接與嵌入：ole for process control）技術的出現和應用為不同的自動化程序系統之間能夠實現簡單交互、無縫互連做出了巨大的貢獻。

2 dde與opc技術的工作機制

2.1 dde技術的工作機制

dde是為在同一臺計算機或不同計算機上運行的程序提供動態數據交換，最早由microsoft 公司提出的。動態數據交換（dde）技術由于其具有實時性好、網絡通信連接實現方便等特點，在控制軟件與信息網絡集成中得到了廣泛應用。

動態數據交換基于windows消息機制，各應用程序間通過傳遞消息進行對話交換信息。windows dde消息傳遞采用client/server模式，客戶（client）是數據的請求和接受者，而服務器（server）是數據的提供者，兩者之間通過請求、應答、傳輸三個步驟來完成數據的傳送。dde協議使用服務（service）、主題（topic）和數據項（item）三級命名來標識dde所傳遞的數據單元。一般情況下，服務（service）就是應用程序的文件名，主題是對服務器有意義的信息單元。每次dde客戶與服務程序之間的對話都是先由客戶啟動的，所以在每次客戶啟動之前，dde服務器應當首先投入運行。

當客戶程序需要向服務器程序請求數據時，客戶程序發送一條wm-dde-initiate消息給當前運行的所有windows應用程序，這條消息不但包含了它所需要的服務器名（service）和主題名（topic），而且指明了它所希望的數據類型,收到wm-dde-initiate消息的應用程序通過判別服務器名和會話主題決定是否應答，一旦dde服務器響應了這條被傳播的消息，dde會話就開始了。

dde的工作方式有冷連接（cool link）、溫連接（warm link）和熱連接（hot link）等3種。在冷連接方式下，當server中的數據發生變化后不主動通知client，但client可以隨時從server讀寫數據；在溫連接方式下，當server中的數據發生變化后馬上通知client，client得到通知后將數據取回；在熱連接方式下，當server中的數據發生變化后馬上通知client，同時將變化的數據直接送給client。

dde的網絡形式稱為netdde，它包含了dde的全部特征，是動態數據交換（dde）的擴充，可以在跨越網絡的計算機之間使用。采用netdde后，兩個或更多網絡上的應用能夠通過dde共享來建立網絡上不同工作站之間的連接，從而實現站站之間的動態信息共享。

2.2 opc技術的工作機制

在opc技術出現以前，dde技術是絕大多數控制系統都支持和采用的數據交換方式。但是，由于dde是基于windows信息傳遞而建立的技術，因此，當通信量較大時，就會出現數據刷新速度慢、安全性管理機制差、可靠性能低等現象，從而就有可能致使dde客戶程序在較長時間內得不到回應。和dde 技術相比，基于com和dcom技術的opc技術具有數據傳送性能高、 安全性管理性能好、開發成本低等特點。

最初階段的opc規范是由opc基金會的先驅fisher-rosemount、rockwell、opto 22、intellution、intuitive technology公司于1996年8月發布的，目前opc基金會成員在全球已超過300多個，其中包括世界上幾乎所有主要的控制系統、儀器儀表、過程控制系統生產廠家。