OPC客户端订阅式数据采集的实现和研究

ＯＰ ｌ ｎ ｏ Ｃ ｃｉ ｔ ｃ ｍｍｕ ｉａ ｉｇ ｗｉ Ｃ ｅ ｒａ ｅ ｓ ｍｍａ ｉｅ ． ｎ ｉｅ ｉｇ ｔｅ ｒ ａ ｓｔａ ｉｎ ｔｅ ｄ ｓｇ ｎ ｈ ｅ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｅ ｓ ｎｃ ｔ ｔ ＯＰ ｓ ｗｅ ｒ ｕ ｎ ｈ ｒ ｄ Ｃｏ ｓ ｒ ｈ ｅ ｌ ｉ ｔ ， ｅ ｉ ｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｒ ａｉ ｔ ｆ ｚ ｄ ｎ ｕ ｏ ｈ ｚ ｏ
比于 同 步数 据 存 取 和 异 步 数 据 存 取 ，订 阅式 数 据 采 集 方 式 可 以
有 效 的 降低 了客 户 端 访 问 服 务 器 的 次 数 ，并 且 最 大 程 度 避 免 了 数 据量 大 时 网络 阻 塞 的 情 况 。 是 这种 方 式 也 有 缺 点 ： 阅式 数 但 订 据 采集 只能 获 得 数 据 而 不 能 向 服 务 器 写 数 据 。若 要 向服 务 器 写 数 据则 必 须 采 用 同步 数 据 存 取 或 者 异 步数 据 存 取 。 过 ， 现 在 不 在 的 工业 控 制 系统 中 ， 要 监 测 的数 据 远 比需 要 凋 节 的 参 数 要 多 。 需
写数据 。
—
Ｖ ＡＢＬ Ｔ Ｅ ＣＯＰ ＣＣａｌａ ｋ：ｐ ｂｉ ＣＣ ｍＯｂｅ — ｌ ｃ ｂ ｕ ｌ ｏ ｃ ｊｃ
备之 间 以相 同 的方 式 进 行 通 信 ，改 善 了控 制 系 统 中各 设 备 之 间 通 信 以及 硬 件 升 级 等 带 来 的 各 种 问题 。
１ ＯＰ 数 据存 取 方 式 Ｃ
（ Ｃ Ｊ务器 ） Ｊ Ｐ
图 ２ 同 步式 数 据 访 问
理 。 当 ＯＰ 服 务 器 完成 数 据 存 取 时 ， Ｃ 在客 户 端 产 生 一 个 回调 ， 在 回调 信 息 中 指 明数 据 。异 步 式 数 据 存取 比 同 步数 据 存 取 效 率 高 。最 大 程 度 节省 了 ＣＰ Ｕ和 网络 资 源 。 方 法
器 。 由 于 ０Ｐ ． 范 中增 加 的 Ｉ ＣＤ ｔ Ｃ ｌ ａ ｋ比前 一 个 Ｃ２０规 ＯＰ ａ ａ ａｌ ｃ ｂ
版本功能上更加强大使用上更加方便。故在这里只对从 Ｉ Ｃ ＯＰ —
Ｄａａ ａＩａ ｋ接 口派 生 的接 收 器 进 行 论 述 。 ｔＣ Ｉ ｃ ｂ
２ 调 用 ｌｏ ｎ ｃｉｎ ０ｎｅＣ ｎａｎ ｒ 口的 Ｆ ｄ ｎ ｅ — ） ｃ ｎ ｅ ｔ Ｐ ｉ ｒ ｏ ｔｉｅ 接 ｏ ｔ ｉ Ｃｏ ｎ ｃ ｎ
《 业 控 制 计 算 机 》 ０ 第 ２ 工 ２１ １年 ４卷 第 ８期 写 都 是 非 常 容 易 做 到 的 ， 文 献 ［— ］ 在 ３ ４ 中都 做 了 明确 的说 明 。而 ＯＰ 订 阅时 数 据 采 集 由于 涉 及 到 Ｃ０Ｍ 连 接 点 的知 识 ，这 种 方 Ｃ
式 的 实 现 相 比 叫而பைடு நூலகம்言 比较 复 杂 。ＯＰ 订 阅式 数 据 采 集 在 不 同 的 Ｃ
同步 数 据 存取 是指 ，客 户 端 首 先 向 ０Ｐ 服 务 器 提 出请 求 ， Ｃ
０Ｐ 服 务 器 将 客 户 端 要 求 的数 据 作 为 方 法 的参 数 返 回 给 ０Ｐ Ｃ Ｃ 客 户 端 ， Ｃ 客 户 端 在 数 据 被 返 回前 必 须 处 于 等 待 状 态 。 这 种 ０Ｐ 方 式 比较 简 单 ， 用 于 数 据 量 少 的情 况 。若 数 据 量 增 多 ， 率 会 适 效 大幅下降。
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方法 调Ｈ， ｊ１ 自 ＯＰ ａ藏嘲 序
方法 调制结束
－ －．－ －－ ・－ 一－ －・ — —— — — —． ． ・・ －－ ・・ ・ｔ— — — —— Ｉ ． ｉ
调 用同步访问力 占
务器 模 式 。 Ｃ 定 义 了一 套标 准 的 ＣＯＭ 接 口 ， ＯＰ 允许 各 种 不 同设
片步访 究 』 ， ：
０ ．． — —————— Ｊｌ・… 一 ． Ｐ ．． ． — ： 一 一 ——————— … ・ － ． ． ． １ ——————— ・ ・ ・． ・ －１ ｌ
图 １ ＯＰ 体 系结 构 Ｃ 图 ３ 异 步 式 数 据存 取
ＯＰ 数 据 存 取 规 范 着 重 于对 现 场 设 备 的 在 线 数 据 进 行 存 Ｃ 取 。 每个 ＯＰ 客 户 端 可 以 连 接 到 一 个 或 多个 不 同 厂 商 提 供 的 Ｃ ＯＰ Ｃ服 务器 。 多个 ＯＰ Ｃ服 务 器也 可 以和一 个 ＯＰ 客 户端 通 信 。 Ｃ 在 ＯＰ 规 范 中 ， Ｃ 服 务 器 与 ０Ｐ 客 户 端 的 数 据 存 取 有 Ｃ ０Ｐ Ｃ 三种方式 ： 同步 、 步 、 阅 ［ 。 这 里 面 ， 异 订 纠］ 在 三种 方 式 都 可 以进 行 客户 端 读 取 数 据 。 客 户 端 向 服务 器 写 数 据 只 有 两 种 方 式 ： 而 同步
写 和异 步 写 。
订 阅式数据采集 和以上两种方式不 同。这种方式下 ， Ｃ ＯＰ 客 户端 并 不 需 要 向服 务 器 提 出 请 求 。 而 是 服 务 器 周 期 性 的 扫 描 缓 冲 区 的数 据 。 果 数 据 发 生 变 化 或者 变化 超 过 一 定 范 围 ， 通 如 就 知 客户 端 并 发 送 数 据 。 这 个 范 围被 称 为死 区 ， 可 以进 行 相 关 而 是 设 置 的 。 阅式 数 据 采 集 实 质 上 是 异 步 数据 存 取 方 式 的一 种 。 订 相
ＯＰ Ｃ客 户 端 订 阅 式 数 据 采 集 的 实 现 和研 究
ＯＰ Ｃ客户端订阅式数据采集的实现和研究
Ｒ ａ ｉａ ｉｎ ａ ｄ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｅ ｌ ｔ ｎ Ｒ ｓ ａ ｃ ｆＯＰＣ ｚ ｏ Ｄａ ａ Ａｃ ｅ ｓ Ｃｌ ｎ ａ Ｓｕ ｓ ｒ ｔ ｎ ｔ ｃ ｓ ｉ ｔＶｉ ｂ ｃ ｉ ｉ ｅ ｐｏ
肖 俊 （ 汉大 学 自动化 系 ， 武 湖北 武 汉 ４ ０ ７ ） ３ ０ ２
摘 要
简要 介 绍 了 ＯＰ 技 术 原 理 及 其 结构 ， Ｃ 然后 对 ＯＰ 客 户 端和 服 务 器通 信 的 三 种 方 式进 行 论 述 并 进 行 比 较 。 Ｃ 然后 针 对 工 业控 制 的 实 际情 况 ， 论 了 ＯＰ 服 务 器的 订 阅式 数 据 采 集 的设 计 和 实现 。 讨 Ｃ
１ 通过 调 用 Ｑｕ ｒ ｌ ｅ ｆｃ ） ｅ ｙｎ ｒ ｅ获 取 Ｉ ｎ ｅ ｔ ｎ ｏｎｅ Ｃ ｎ一 ｔ ａ ｃ ｎ ｃｉ Ｐ ｉｔｒ ｏ １ ｏ ｏ
ａｉｅ 接 口指 针 。 ｎｒ
ＯＰ 规 范 版 本 中 有 轻 微 改 动 。 在 ＯＰ ． 规 范 中 使 用 的 是 Ｃ Ｃ１ ０
Ｃ ＯＭ 的通 报 连 接 机 制 ， ＯＰ ． 范 中 又增 加 了 对 连 接 点 的 在 Ｃ２０规 支 持 ［ 。 采 用 订 阅式 数 据 采 集 ， 需 通 过 回 调 来 由服 务 器通 知 １ ． 故 客 户 端 。这 样 ， 户 端 程 序 设 计 接 收 器 对 象 。ＯＰ ． 范 支 持 客 Ｃ２０规 从 ｌｄ ｉ Ｓｎ ａ ｖｓ ｉｋ接 Ｉ 以及 Ｉ Ｃ ｔＣ ｌ ａ ｋ接 Ｅ 派 生 的 接 收 ｅ ｑ ＯＰ Ｄａａ ａｌ ｃ ｂ ｌ
６ ９ 处 理 来 自 ＯＰ 组对 象 关 于取 消 异 步 操 作 已完 成 的通 知 。 Ｃ ＯＰ 客 户 端利 用 订 阅方 式 读 取 数 据 的 步 骤 如 下 。由于 订 阅 Ｃ 方 式读 写数 据实 质 上 是 异 步 渎写 的一 种 特殊 形 式 ，所 以在 下 面 的 步 骤 中加 入 了 异步 读 写 的过 程 。 文 献 ［ ］ ［ ］ 已经 详 细说 在 ３ 、５ 中 明 了如 何创 建 ＯＰ 服 务 器对 象并 添 加 组 等 一 系 列 基 本操 作 。 Ｃ 这 里 不再 复述 ， 设 客 户 端 已经 得 到 了指 向 ＯＰ 假 Ｃ服 务 器 组 对 象 ｌ — ｕｋ ｏ ｎ ｎ ｗｎ接 口 的指 针 。
关键 词 ： Ｃ， 件 对 象模 型 ， 阅 式 ＯＰ 组 订
Ａｂｓ ｒ ｔ ｔａｃ
Ａ ｂｒ ｆ ｎｒ ｉ ｉｔ ｅ ｏｄｕ ｔｏ ｉ ｇｉｅｎ ｅｒ ｔ ｔ ｅ ｃ ｉｎ ｓ ｖ ｈ ｅ ｏ ｈ ｐｒ ｃｉｌ ａｎ ｔｅ ｔｕｃ ｕｅ ｆ ｉ ｐｅ ｎ ｄ ｈ ｓｒ ｔ ｒ ｏ ＯＰＣ Ｔｅ ｎ ｏｇ ｈｅ ｔ ｒ ｅ ｉｅｒ ｔ ｔ ｅｓ ｃｈ ｏｌ ｙ Ｔ ｎ， ｅ ｄｆ ｅｎ ｓｙｌ ｏｆ ｈ ｆ
片 开盘ｆ。 ｊ ｆ
ＯＰ Ｃ规 范 是基 于 Ｃ ＯＭ 技 术 的 。 体 系 结构 是 客户 端 一 其 服务 器体 系。 其体 系 图 如 图 １ 。
Ｊ法凋 力
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片 异步访 ｊ ｎ 力怯 Ⅲ
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ｔ ｎ ｏｎ 函 数 获 取 Ｉ０ ｎ ｃｉｎ ｏｎ 接 口指 针 。 ｉ Ｐ ｉｔ ｏ ｃ ｎ ｅ ｔ Ｐ ｌ１ ｏ ３ 调用 Ｉｏ ｎ ｃ ｉｎ ｏｎ 接 口的 Ａｄ ｉ ） ｃ ｎｅ ｔ Ｐ ｌ ０ ｌ ｖ ｅ方 法 将接 收器 连 接 ｓ
接 收器 的 设计 涉 及 到 ＣＯＭ 编 程 的 相 关 知 识 ，在 这 里 可 以 参 考 文 献 ［ ］ ６。 接 收 器 设 计 的关 键 代 码 如 下 ：
ｃｌ ｓ ＡＴ ＮＯ ａｓ Ｌ
—
到 ＯＰ 服 务 器组 对 象 ， 将 客 户 端 的 Ｉ Ｃ ｌ ａ ｋ接 口指 针 Ｃ 并 ＯＰ Ｃａｌ ｃ ｂ
传 递 给 服 务 器 。 调 用 组 对 象 的 Ｉ ＣＧｒｕ Ｓａｅ ｔ 口 的 ＯＰ ｏ ｐ ｔｔＭｇ 接
Ｓ ｔａｅ方法 设 置 刷 新 速 率 。 ｅＳ ｔ ４ 调用 Ｉ Ｃ ｓ ｎ ｌ ） ＯＰ Ａ ｙ ｃＯ２接 口的 Ｒ ａ ｅ ｄ函数进 行 异步 读 数据 。 ５ＯＰ 服务 器按 照设定 好 的刷新 速 率从 数据 源读 取数 据 。若 ） Ｃ 数据 发生变化 。 利用 Ｏｎ ａｅ ａ ｇ 则 Ｄ ｔＣｈ ｎ ｅ函数将 数据发送 给 客户端 。 ６ 客户 端 调 用 Ｉ ＣＡ ｙ ｃＯ２接 １ Ｗｒｅ函 数 进 行 异 步 ） ＯＰ ｓ ｎ Ｉ ３的 ｉ ｔ