OPC技术及其在工控组态软件中的应用

2）OPC 服务器冗余技术 在工控软件开发 中，一 项 最 为 重 要 的 技 术 就 是 冗 余 技 术，优 秀 的 软、硬 件 冗 余 技 术 是 系 统 长 期 稳 定 工 作 的 保 障。 目前流行的工控软件也都具有冗余功能。OPC 标 准的制定为软件冗余提出了新的思路，我们可以 通过 OPC 技术更加方便的实现软件冗余。在实 践应用中，我们开发了 OPC 冗余服务器，解决了 对任何厂商的 OPC 服务器冗余问题。OPC 冗余 技术的结构如图 3 所示。
Timebias LocaIeiD DispIayFuIIOPCitemName OPCitemgain
OPCitembias
OPCitemDigits PrintConfiguration
连接 OPC 服务器中数据项的个数 数据项 的 唯 一 性 编 号。 用 于 从 数 据 项 集合中选择某一数据项。
余服务器既是 OPC 服务器的客户端应用，同时又 是符合 OPC 标准的服务器程序。由于 OPC 冗余 服务器采用 OPC 标准，具有开放性和可 互 操 作 性，可以和任何符合 OPC 标准的软件无缝集成， 真正作到了即插即用。OPC 冗余服务器可以根据 用户配置的检测时间定时检测 OPC 服务器的连 接关系，在主从服务器之间自动切换，也可以按照 用户指定的切换目标进行切换，方便了设备的维 护，使系统的运行更加平稳。
2001 年 4 月
基础自动化
Apr . 2 0 0 1
第8卷第2期
Basic Automation
VoI . 8，No . 2
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
文章编号：1005-366（2 2001）02-0041-03
4结语
OPC 标准的制定方便了控制系统的开发与集 成。我们在实际应用中，采用 OPC 标准开发了奥 康 2000 监控应用软件，同时开发了 FF 现场总线 OPC 服务器。通过 OPC 数据采集控件，连接了大 量的 OPC 服务器程序，包括 NI 公司的 FF 现场总 线 OPC 服 务 器、西 门 子 公 司 的 PROFIBUs 总 线 OPC 服务器及我们开发的 OPC 服务器，实现了控 制系统的无缝集成。
图 3 OPC 服务器的冗余结构
OPC 客户应用程序可以是任何符合 OPC 标 准的客户端应用，如用户自己编写的采集监控程 序或其他软件厂商开发的符合 OPC 标准的 HMI、 sCADA 应用。OPC 冗余服务器通过主 / 备份 OPC 服务器采集数据，同时通过标准的 OPC 接口为客 户端应用提供数据信息。因此，OPC 冗
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表 3 OPC 数据采集控件事件
事件名称
事件描述
ItemIDChanged（ Byvai ItemID As 当 改 变 OPCItemID 属 性
Long）
时，触发该事件。
DataChang（e Byvai NumItems As Long， 当数 据 项 集 合 中 的 一 个 ItemID（s ）As Long，Itemvaiue（s ）As 或多 个 数 据 项 取 值 发 生 variant， Ouaiities （ ） As Long， 变化时，触发该事件 Timestamp（s ）As Date）
文献标识码：B
1引言
OPC 全称是 OLE for Process ControI，是过程控 制业中的新兴标准，它的出现为基于 Windows 的 应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁。在过 去，为了存取现场设备的数据信息，每一个应用软 件开发商都需要编写专用的接口函数。由于现场 设备的种类繁多，且产品的不断升级，给用户和软 件开发商带来了巨大的工作负担。通常这样也不 能满足工作的实际需要，系统集成商和开发商急 切需要一种具有高效性、可靠性、开放性、可互操 作性的 即 插 即 用 的 设 备 驱 动 程 序。 在 这 种 情 况 下，OPC 标准应运而生。OPC 以 OLE / COM / DCOM 机制作为应用程序级的通信标准，采用客户 / 服务 器模式，把开发访问接口的任务放在硬件生产厂 家或第三方厂家，以 OPC 服务器的形式提供给用 户，解决了软、硬件厂商的矛盾，完成了系统的集 成，提高了系统的开放性和可互操作性。
数据 变 换 的 偏 置。 数 据 输 出 值 = OPCitemgain " OPC 数 据 原 始 值 + OPCitembias
数据项的小数据点位数
当该属性从 FaIse 变成 True 时，自 动 打 印出控件的配置参数
表 2 OPC 数据采集控件方法
方法名称
方法属性
refres（h ）
该方法用来强制更新当前数据
表 1 OPC 数据采集控件属性
属性名称
属性描述
OPCitems OPCitemiD OPCitemName OPCServerName OPCremoteNodeName
OPCitemVaIue OPCitemouaIity OPCitemTimeStamp Updaterate Deadband
C / C!应用 Vb、Dephi 应用
自定义接口 OPC 服务器
自动化接口
专用硬件 通信协议
图 2 OPC 服务器的访问方式
3 OPC 技术在过程控制中的应用
OPC 技术目前已经在国内开始使用，下面介 绍 OPC 技术在控制应用软件开发中的典型应用。
l）OPC 数据采集技术 OPC 技术通常在数 据采集软件中广泛使用。现在众多硬件厂商提供 的产品均带有标准的 OPC 接口，可以编制符合标 准 OPC 接口的客户端应用软件完成数据的采集 任务。随着软件组件化的发展，过去提出的搭积 木方式在工控软件中成为现实，用户可以通过各 种软件模块完成控制应用的实现。因此，提出了 创建 OPC 数据采集 ActiveX 控件方式完成 OPC 服
OPC 服务器通常支持两种类型的访问接口，它 们分别为不同的编程语言环境提供访问机制。这 两种接口是：自动化接口；自定义接口。自动化接 口通常是为基于脚本编程语言而定义的标准接口， 可以使用 VisuaIbasic、DeIphi、PowerbuiIder 等编程语 言开发 OPC 服务器的客户应用。而自定义接口是 专门为 C! 等高级编程语言而制定的标准接口。 OPC 服务器的访问方式与接口如图 2 所示。
OPC 服务器中数据项的名称 OPC 服务器名称
OPC 服 务 器 所在 的 网 络节 点 名 称。如 果该属性是空串，则表明 OPC 服务器是 在本机上。
OPC 数据项的当前值 OPC 数据项的当前值的质量 OPC 数据项的当前值的时间戳 OPC 服 务 器 数据 的 更 新速 率。单 位 是 l / l 000 s
务器的数据采集任务。通过 OPC 数据采集控件， 用户可以方便的编写数据采集监控程序，同时也 可以为原有的数据采集系统添加新的功能。OPC 数据采集控件的想法来自于 VisuaIbasic 编程环境 中的数据 库（ Data）控 件，数 据 库 控 件 的 主 要 作 用 是连接各种数据库，为用户进行数据库编程提供 方便。OPC 数据采集控件提供类似数据库控件的 功能，使用方式与数据库控件相仿，通过数据订阅 和数据的动态绑定，为具有数据绑定功能的所有 ActiveX 控件提供数据源，用户甚至无须编程就可 显示来自 OPC 服务器的实时数据。我们在实际 应用中，开发了 OPC 数据采集控件，该控件的属 性、方法、事件分别见表 l，表 2 和表 3。
收稿日期：2000 - 09 - 12 作者简介：林 跃（1971 - ），男，辽宁沈阳人，中国科学院沈阳自动化研究所助理研究员，硕士，主要从事分布控制系统及工业控制
软件等方面的研究工作。
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基础自动化
第8卷
如何创建的。例如，用户可以使用 C!语言创建一 个 Windows 对象，它支持一个接口，通过该接口，用 户可以访问该对象提供的各种功能，用户可以使用 VisuaI basic，C，PascaI，SmaIItaIk 或其他语言编写对 象访问程序。在 Windows NT4.0 操作系统下，COM 规范扩展到可访问本机以外的其他对象，一个应用 程序所使用的对象可分布在网络上，COM 的这个 扩展被称为 DCOM。通过 DCOM 技术和 OPC 标准， 完全可以创建一个开放的、可互操作的控制系统软 件。很多国际先进的自动化软件供应商均以 OPC 技术作为核心，开发出了多种功能的自动化软件， 如 iCONiCS、PCSOFT 等公司。同时，具有 OPC 标准 接口的自动化软件组件，遵守统一的数据访问标 准，配置灵活，方便了软件集成，如 iCONiCS 公司的 具有软逻辑（Soft Logic）功 能 的 ControIWorX 32 组 件，通过 OPC 标准可以自由的集成在 HMi / SCADA 软件中。
OPC 技术及其在工控组态软件中的应用
林 跃，张彦武
（中国科学院 沈阳自动化研究所，辽宁 沈阳 110015）
摘
要：介绍了 OPC 技术及在工业控制软件中的具体应用。重点叙述了 OPC 技术原理和特点，OPC 数
据采集技术和 OPC 冗余技术。
关 键 词：OPC；OPC 控件；OPC 冗余服务器
中图分类号：TP 311 . 52
2 OPC 技术及接口
OPC 技术的实现由两部分组成，OPC 服务器 部分及 OPC 客户应用部分。其应用模式如图 1 所示。
OPC 服务器是一个典型的现场数据源程序，它 收集现场设备数据信息，通过标准的 OPC 接口传 送给 OPC 客户端应用。OPC 客户应用是一个典型 的数据接收程序，如人机界面软件（HMI）、数据采 集与 处 理 软 件（SCADA）等。OPC 客 户 应 用 通 过
OneDataChange（ ItemID As Long， 当数 据 项 集 合 中 的 一 个