OPC通讯接口设计
《OPC接口技术》课件
OPC A/E
报警和事件接口，支持事件 的实时处理和查询。
OPC D A 接口技术
OPC DA是最常用的OPC接口，其架构清晰、易于使用。使用OPC DA接口，可以快速访问和控制各种自 动化系统，提高生产效率和质量。
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数据访问过程
OPC客户端发送读取或写入请求给OPC服务端，OPC服务端访问不同的自动化控制系统， 并返回请求的数据。
OPC架构
OPC客户端和服务端分别负责数据读取和写入，数 据的传输由OPC协议完成，保证数据的完整性和安 全性。
OPC接口规范
OPC接口规范定义了如何在不同的计算机系统之间进行通信，并保证数据的完整性和安全性。
OPC DA
数据访问接口，提供实时数 据的读取和写入功能。
OPC HDA
历史数据存储和访问接口， 支持历史数据的查询和分析。
模块化开发等优点，能够提高系统的可
扩展性、灵活性和适应性。
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高级应用
OPC UA接口在工业物联网、智慧城市、 云服务等领域有广泛的应用前景，能够 实现更加智能、高效、安全的数据通信 和管理。
OPC交互配置
配置OPC接口是一个重要的步骤，影响系统的稳定性和性能。使用OPC配置工具，可以快速、方便地配 置OPC接口。
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D A 架构特点
OPC DA接口具有清晰的架构、稳定的性能和良好的互操作性，广泛应用于工业控制、制 造业、能源管理等领域。
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应用案例
使用OPC DA接口，可以实现生产数据的实时监测和远程控制，提高生产效率和质量，减 少生产成本。
OPC H D A 接口技术
OPC HDA是一个用于历史数据存储和查询的接口，可以帮助企业更好地管理生产数据，优化生产过程。
OPC通讯协议介绍
OPC通讯协议介绍一、引言OPC（OLE for Process Control）通讯协议是一种用于工业自动化系统中的数据交换标准。
本协议旨在提供一种统一的接口，使各种硬件设备和软件应用能够无缝地进行通信和数据交换。
本文将详细介绍OPC通讯协议的基本原理、架构、消息格式和应用场景。
二、基本原理1. OPC通讯协议基于微软的COM（Component Object Model）技术，利用COM的接口和对象模型来实现数据交换。
2. OPC通讯协议采用客户端-服务器模式，其中客户端是数据的消费者，服务器是数据的提供者。
3. OPC通讯协议使用标准的Windows操作系统API来实现通信和数据传输。
三、架构1. OPC通讯协议的架构包括客户端、服务器和数据源三个层次。
a) 客户端：负责向服务器请求数据、接收数据并进行处理和显示。
b) 服务器：负责提供数据，接收客户端的请求并返回相应的数据。
c) 数据源：即实际的硬件设备或软件应用，负责采集、存储和处理数据。
2. OPC通讯协议的架构还包括以下组件：a) OPC服务器：实现了OPC通讯协议，负责提供数据和接收客户端的请求。
b) OPC客户端：使用OPC通讯协议与OPC服务器进行通信，请求数据并进行处理和显示。
c) OPC浏览器：用于浏览和选择OPC服务器中可用的数据项。
d) OPC自动化接口：提供了一组标准的API，用于开发OPC客户端和服务器。
四、消息格式1. OPC通讯协议使用二进制消息格式进行数据交换。
2. 消息格式包括消息头和消息体两部分。
a) 消息头：包含消息的标识符、长度和其他控制信息。
b) 消息体：包含具体的数据内容。
五、应用场景1. OPC通讯协议广泛应用于工业自动化领域，包括工厂自动化、过程控制、设备监控等方面。
2. OPC通讯协议可以实现不同设备和软件的互联互通，提高系统的可靠性和灵活性。
3. OPC通讯协议可以实现实时数据采集、远程监控和远程控制，提高生产效率和安全性。
OPC通讯协议介绍
OPC通讯协议介绍一、引言OPC（OLE for Process Control）通讯协议是一种用于工业自动化系统中的标准通讯协议。
本文旨在介绍OPC通讯协议的基本原理、应用场景、通讯方式以及相关技术要点。
二、基本原理1. OPC通讯协议的基本原理是通过客户端-服务器模型实现数据交换。
客户端负责向服务器请求数据或发送控制命令，服务器则负责响应请求并提供相应的数据。
2. OPC通讯协议采用了面向对象的设计思想，将数据和功能封装成对象，并通过标准接口进行访问。
这样可以提高系统的灵活性和可扩展性。
三、应用场景OPC通讯协议广泛应用于工业自动化领域，包括但不限于以下场景：1. 监控与控制系统：通过OPC通讯协议，可以实现对工业设备的实时监控和远程控制，提高生产效率和安全性。
2. 数据采集与分析：通过OPC通讯协议，可以方便地获取工业设备的实时数据，并进行分析和统计，从而优化生产过程。
3. SCADA系统：OPC通讯协议是SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统中常用的通讯协议，用于实现对分布式控制系统的监控和控制。
4. 工业互联网：OPC通讯协议在工业互联网中扮演重要角色，通过与云平台的对接，实现设备间的数据交换和协同工作。
四、通讯方式OPC通讯协议支持多种通讯方式，包括但不限于以下几种：1. DCOM（Distributed Component Object Model）：基于微软的COM （Component Object Model）技术，通过网络实现分布式通讯。
2. OPC UA（OPC Unified Architecture）：是OPC通讯协议的下一代标准，采用了现代化的架构和技术，具有更好的安全性和跨平台性。
3. OPC DA（OPC Data Access）：是最早的OPC通讯协议，主要用于实现实时数据的读写。
4. OPC HDA（OPC Historical Data Access）：用于访问历史数据，支持数据查询、存储和分析。
OPC通讯协议介绍 (2)
OPC通讯协议介绍一、引言OPC（OLE for Process Control）通讯协议是一种在工业自动化系统中广泛使用的协议，用于实现不同设备、系统和软件之间的数据交换和通信。
本协议旨在介绍OPC通讯协议的基本原理、组成部份以及其在工业自动化领域中的应用。
二、背景随着工业自动化技术的快速发展，设备和系统之间的数据交换变得越来越重要。
然而，由于不同设备和系统使用的通讯协议不同，数据交换变得难点且复杂。
为了解决这一问题，OPC通讯协议应运而生。
三、基本原理1. OPC通讯协议基于OLE（Object Linking and Embedding）技术，通过使用COM（Component Object Model）接口实现设备和系统之间的数据交换和通信。
2. OPC通讯协议采用客户端/服务器架构，其中客户端是请求数据的应用程序，而服务器是提供数据的设备或者系统。
3. OPC通讯协议使用标准的Windows操作系统API（Application Programming Interface）和网络协议，实现数据的传输和通信。
四、组成部份1. OPC客户端：作为数据请求方，通过调用OPC服务器的接口获取数据。
2. OPC服务器：作为数据提供方，负责与设备或者系统通信，并将数据提供给OPC客户端。
3. OPC数据存储：用于存储和管理从设备或者系统获取的数据，以便后续使用和分析。
4. OPC配置工具：用于配置和管理OPC服务器和客户端的参数和设置。
五、应用领域1. 工业自动化：OPC通讯协议在工业自动化系统中被广泛应用，用于实现不同设备和系统之间的数据交换和通信，如传感器、执行器、PLC（Programmable Logic Controller）等。
2. 监控和控制系统：OPC通讯协议用于监控和控制系统中的数据传输和通信，如SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统、DCS（Distributed Control System）系统等。
通用OPC服务器研究与设计
通用OPC服务器研究与设计OPC（OLE for Process Control）服务器是一种用于实时过程控制的数据通信标准，由OLE（Object Linking and Embedding）技术发展而来。
随着工业自动化和信息化水平的不断提高，OPC服务器在各个领域得到了广泛应用。
然而，现有的OPC服务器通常针对特定领域或特定厂商的硬件设备进行开发，缺乏通用性和灵活性。
因此，本文旨在研究与设计一种通用的OPC服务器，以提高不同领域和不同设备之间的互操作性和兼容性。
通用OPC服务器应具备以下功能和性能需求：支持多种通信协议和数据格式，如Modbus、Profinet、OPC UA等；支持多元算术运算和逻辑运算，以及多种数学函数；支持实时数据采集和存储，以及历史数据查询；支持多种安全机制，如数据加密、访问控制等；高可靠性和稳定性，能够适应不同的工业环境。
目前，市面上已经存在一些通用OPC服务器产品，如西门子的OpenPCS、艾伦-布拉德利（Alen-Bradley）的PACSystems等。
这些产品具有一些共同特点，如支持多种通信协议、多元算术运算和逻辑运算等。
然而，它们也存在一些不足之处，如对新兴协议的支持不够完善、安全性设计存在漏洞等。
基于需求分析，通用OPC服务器的设计应遵循以下思路：整体架构设计：采用分层架构设计，将数据采集、数据处理、数据存储等功能独立成不同的层次，有利于模块化开发和维护。
功能模块设计：针对不同协议和数据格式，设计通用的数据采集模块和处理模块，提高代码复用率。
同时，设计统一的接口规范，方便不同模块之间的通信和交互。
安全性设计：在数据采集和传输过程中，采取多种安全措施，如数据加密、访问控制等。
对重要数据进行备份和恢复机制，确保数据的可靠性和完整性。
通用OPC服务器的实现过程包括以下几个步骤：选定开发语言和开发环境，如C++、Java等，以及对应的开发工具和平台；设计并实现通用OPC服务器的各个功能模块，包括数据采集、数据处理、数据存储等；按照需求分析中的功能和性能需求，进行模块测试和整体测试；对测试中遇到的问题进行调试和优化，确保通用OPC服务器的稳定性和可靠性。
OPC的DCS与PLC系统的通讯设计方案
OPC的DCS与PLC系统的通讯设计方案OPC（OLE for Process Control）是一种通信标准，用于连接和通信各种工业自动化设备，如DCS（分散控制系统）和PLC（可编程逻辑控制器）。
在DCS和PLC系统的通信设计方案中，OPC起到了重要的作用。
首先，为了实现DCS和PLC系统之间的通信，需要在系统中安装OPC 服务器。
OPC服务器是一个软件模块，负责管理和提供与设备的通信。
DCS和PLC系统可以作为OPC客户端，通过OPC服务器与其他设备进行通信。
其次，需要确定DCS和PLC系统之间的通信协议。
常见的DCS和PLC 通信协议包括MODBUS、DeviceNet、Ethernet/IP等。
根据实际情况选择适合的通信协议，并配置相应的通信参数。
在设计通信方案时，需要考虑以下几个方面：1.确定通信方式：通信可以采用点对点通信，也可以采用广播通信。
点对点通信是指DCS和PLC系统之间建立一对一的通信连接，适用于需要特定设备或设备组的数据交换。
广播通信是指DCS系统向所有PLC系统发送相同的数据，适用于需要在所有设备之间共享数据的场景。
2.确定数据传输方式：一般可以通过共享内存或者网络传输方式进行数据传输。
共享内存是指在同一台机器内的不同应用程序之间共享内存空间，实现高速数据交换。
网络传输是指通过以太网等网络设备进行数据传输，适用于分布在不同机器上的应用程序之间的通信。
3.确定数据传输频率：根据实际需求确定数据传输的频率。
对于需要实时监控和控制的数据，可以选择高频率的数据传输；对于需要周期性更新的数据，可以选择低频率的数据传输。
4.确定通信安全性：在设计通信方案时，需要考虑通信的安全性。
可以采用加密技术和防火墙等安全措施保护通信数据，防止未经授权的访问和攻击。
5.确定数据格式：确定DCS和PLC系统之间传输的数据格式，如二进制格式、ASCII码格式等。
根据实际需求，选择适合的数据格式。
最后，设计完成后需要进行测试和调试。
OPC通讯协议介绍
OPC通讯协议介绍OPC（OLE for Process Control）是一种通信协议，它基于OLE （Object Linking and Embedding）技术，用于在工业自动化系统中实现设备和系统之间的数据交换。
OPC协议的设计目标是提供一个标准化的接口，使不同厂商的设备和软件能够通过统一的方式进行通信和数据交换。
这种标准化的接口使得系统集成变得更加简单和灵活，并能够实现设备的即插即用。
OPC协议主要包含两个部分：OPC服务器和OPC客户端。
OPC服务器充当设备和系统之间的中间层，负责在设备和系统之间进行数据传输和处理。
而OPC客户端则是使用OPC服务器提供的接口和功能来访问和控制设备。
COM/DCOM是基于Windows操作系统的通信技术，它使用了微软的COM 技术来实现对象之间的通信。
COM/DCOM基于客户端/服务器的模型，其中OPC服务器作为服务提供方，OPC客户端作为服务消费方。
它们通过RPC （远程过程调用）方式进行通信，实现了跨网络的数据交换。
COM/DCOM 使用了一种基于二进制的通信机制，因此传输效率较高，但对网络环境要求较高。
OPC XML-DA是基于XML技术的通信协议，它通过HTTP协议发送和接收XML格式的数据，实现了跨网络的数据交换。
OPC XML-DA使用了一种基于文本的通信机制，使得数据的传输和解析更加简单和灵活。
它也提供了一些安全机制，如使用SSL（Secure Socket Layer）进行加密和身份认证，以保证通信的安全性。
OPCUA是最新的OPC协议版本，它是一种跨平台的通信协议，支持多种操作系统和编程语言。
OPCUA使用了一种基于TCP/IP的通信机制，可以在本地网络和广域网之间进行数据交换。
它提供了更加丰富和灵活的功能和接口，如发布/订阅模型、事件通知和方法调用等。
同时，OPCUA还提供了一些高级的安全机制，如使用X.509证书进行加密和身份认证，以保证通信的安全性。
opc编程
C++6.0环境下的OPC通信设计及其在控制系统中的应用Posted by admin十一月 24, 2009随着计算机技术和控制技术的不断发展，现代工业过程控制系统逐渐发展成为现场设备管理，过程管理和商业管理三个层次组成的系统，然而它们之间却存在相互通信的问题，其主要问题是不同的计算机系统(DCS，MIS等)的接口不统一、不标准，过程控制系统和信息系统各有专用技术接口以及API(应用程序接口)。
尽管可以编写定制的驱动程序和接口程序，但因不同类型硬件及软件包都需相互通信，使得驱动程序的种类迅速地增长，并且连接程序开发没有一个统一、开放的标准，不同程序间易相互冲突。
这种情况不仅增加了用户的负担，而且在实际上并不能真正解决不同系统的互操作性【1~2】。
出于对上述问题的考虑，1996年8月，一个由自动化领域的领先公司组成的工作组在Microsoft公司帮助下提出了一个基于微软 OLE，COM，DCOM，XML，Internet及Net技术的开放的、灵活的、即插即用的工业标准OPC【3】。
2 OPC技术简介2.1 OPC背景OPC(OLE for Process Control)是基于Microsoft公司的Distributed internet Application(DNA)构架和Component Object Model(COM)技术，根据易扩展性而设计的。
OPC规范定义了一个工业标准接口，该标准使得COM技术适用与过程控制和制造自动化等应用领域。
OLE原意即对象链接与嵌入，而现在的OLE包含了许多新的特征，如统一数据传输、结构化存储和自动化，已经成为独立于计算机语言、操作系统甚至硬件平台的一种规范。
PLC2.2 OPC接口结构OPC由两套接口组成:客户端和服务器程序员使用的OPC自定义接口(OPC COM Custom Interfaces);支持用高端商业应用开发的客户程序的OPC自动化接口(OPC OLE Automation Interfaces)。
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神龙汽车成都四厂
焊装制造执行系统FMES 详细设计书
施耐德电气（中国）有限公司
2015年8月25日
版本：A
第一章引言
1.1编写目的
本说明书在需求分析的基础上，对神龙汽车四厂焊装制造执行系统FMES的各个功能模块的实现，以及系统管理界面UI和数据库的设计进行了说明。
程序开发人员应参考本说明进行代码的编写和测试。
1.2背景
系统的名称：神龙汽车四厂焊装制造执行系统FMES
任务提出者：神龙汽车有限公司成都分公司
系统开发者：施耐德电气（中国）有限公司
本系统完成后，在神龙汽车有限公司成都四厂进行安装部署和投入使用，该项目总体目标应达成以下要求：
1.实现ANDON管理模式，实施生产可视化、停线和响声管理；
2.对现场发生事件的统计分析，以便持续改善；
3.对现场各类设备（输送、工艺和机器人）的实时监控；
4.实现车间车身和载具的详细跟踪；
5.实现各分装区的生产管理；
6.实现与自动化和管理系统的通讯；
7.实现各类统计报表的生成；
1.3定义
1.4参考资料
四厂MES项目招标文件
神龙四厂FMES需求分析报告
工业应用系统与PLC的接口规范
神龙四厂FMES与SPPV系统接口设计规范
第二章系统架构
2.1网络架构
FMES系统布置2台应用服务器，具备热备冗余和负荷均衡功能。
通过软件方案keepalived + Heartbeat来实现。
2.2系统功能分解图
2.3任务概述
2.3.1业务需求
2.3.2运行与开发环境
操作系统：
神龙四厂FMES服务器：Windows Server 2008 R2简体中文标准版
开发环境：
微软开发平台C# .net framework 4.0开发版
开发工具：Microsoft Visual Studio 2010
数据库：Microsoft SQL Server 2008 R2 PRO
开发语言：C#
版本控制：SVN
UML建模：Enterprise Architect 11
结构图绘制：Microsoft office visio 2007
第三章详细功能设计3.1 SPPV通讯接口
3.2OPC通讯接口
3.2.1 报文头
3.2.2报文元素
3.2.3报文类型及内容
3.2.3.1PLC发起订单下发请求
（1）主线PLC请求下发订单：
（2）分装线PLC请求下发订单：（订单中应该加入车型？以备分装线前后端线末进行匹配
3.2.3.2PLC发起过点申报
*如果是关键点申报，FMES必须反馈申报结果给PLC，第○2条报文指令如下：
3.2.3.3PLC报警信息申报
3.2.3.4FMES下发配置缓存指令
3.2.3.5
疑问：
1.关键点是否可以由FMES来配置?PLC如何获取关键点信息？
2.分装线上前后端线末上输送线PLC需要做匹配校验，校验的方法为：订单号+车型，因此，下发给分装线的订单中是否应该加入车型信息？
3.主线订单号删除后，可以重新增加，重新增加后需要向SPPV申报，为什么？
4.数据库与DATA PLC的缓存车身数量与分总成数量可配置。