工業通信OPC協議的內容術語介紹和使用

OPC是一種利用微軟的COM/DCOM技術來達成自動化控制的協定，

采用典型的C/S模式，

針對硬件設備的驅動程序由硬件廠商完成，提供統一OPC接口標準的Server程序，

軟件廠商只需按照OPC標準接口編寫Client程序就訪問Server程序進行讀寫，即可實現與硬件設備的通信。

OPC協定包括：

DA(Data Access)規范：訪問數據主要采用該規范

A&E(Alarm and Event)規范：基于事件，提供Client端訂閱，事件觸發后Server端主動提交回數據的數據訪問方式。

HDA(History data access)規范

OPC XML-DA規范

OPC UA(Unified Architecture)：OPC協定的新版，

不再拘束于COM/DCOM技術，意味著不再像傳統的（Classic）OPC協定那樣僅支持在Windows等平臺上使用，具有跨平臺性，同時OPC UA也使用了可靠的通信機制，接口簡單一致。

比如：對傳統的三種不同類型OPC服務器的訪問 - 數據訪問（DA）、報警和事件（AE）、歷史數據訪問（HDA），

要獲得一個溫度傳感器的當前值、一個高溫度事件和溫度的歷史平均值，要依次使用不同的命令執行；

而使用OPC UA，僅用一個組件就非常容易地完成了。配置和工程的時間也因此可以大大縮短。

包括３類對象：OPC server對象、OPC group對象、OPC item對象，每類對象都包括一系列接口。

OPC Server對象：

主要功能：

創建和管理OPC Group對象；

管理服務器內部的狀態信息。

OPC Group對象：

主要功能：

管理OPC Group對象的內部狀態信息；

創建和管理Items對象；

OPC服務器內部的實時數據存取服務（同步與異步方式）。

屬性：

name：組的名字，由客戶端自己定義。

active：組的激活狀態，如果為false則組內全部Item將不再從數據源取數據，在客戶端中的表現是讀取不到數據，同時寫數據也影響不到服務器端。

update rate：服務器向客戶端提交變化數據的更新速率(這個數值應比服務器設定的最小值大)。

Percent Dead band：數據死區，即能引起數據變化的最小數值百分比。

OPC Item對象：

主要功能：

用來描述實時數據，代表了與服務器數據源的連接，而不是數據源。

一個項不能被OPC客戶端訪問，因此在OPC規范中沒有對應于項的COM接口，所有對項的訪問都需要通過OPC Group對象來實現。

屬性：

name：項的名稱，在服務器對應于Item ID。

active：項的激活狀態。

value：項的數據值。

quality：項的品質，代表數值的可信度。

Timestamp：時間戳，代表數據的存取時間。

注：

1.Item的存儲類型————VARIANT（編寫程序時使用的主要也是它）

2.Item的數據類型(VARTYPE)：

3.Item的Alias：項的別名，由服務器設置，避免了項名稱過長所帶來的麻煩。

4.Group類型：公共組和私有組。公共組由多個客戶共享，私有組只屬于某一OPC客戶。公共組對連接到服務器的所有客戶都有效，而私有組只能對建立它的客戶程序有效。（大多服務器未實現有公共組）

5.Item在服務器端定義，對應于硬件實際地址，客戶端連接服務器端后創建并添加OPC Group，并創建一系列OPC Item（連接到服務器端定義的Item），將邏輯上等價的一組OPC Item添加到OPC Group中才能通過組對象來對數據進行存取操作。

同步通信：OPC客戶端對OPC服務端進行讀取操作時，OPC客戶端必須等到OPC服務器端完成對應操作后才能返回，在此期間OPC客戶端處于一直等待的狀態。

異步通信：OPC客戶端對OPC服務器端進行讀取操作時，OPC客戶端發送請求后立即返回，不用等待服務器端，當OPC服務器端完成操作后再通知客戶端程序。

訂閱：需要服務器端支持OPC A&E規范，由客戶端設定數據的變化限度，如果數據源的實時數據變化超過了該限度，服務器則通過回調返回數據給客戶端。

COM組件初始化；

創建服務器Server對象；

創建組Group對象；

創建項Item對象；

添加Item到Group中；

添加Group到Server對象中；

連接服務器（這里的順序與具體實現有關），完成相應操作；

COM組件關閉

在實際的工程項目中，經常會遇到需要把OPC UA DA的協議轉換成其他協議，比如modbus，profinet等。有時也需要把modbus轉成OPC UA DA接入到OPC UA DA系統，這時候就需要使用協議轉換網關進行轉換。如下圖所示，使用vfbox網關，把modbus協議轉換成OPC UA DA協議。