一、引言
在基于LonWorks技術(shù)構(gòu)建計算機測控系統(tǒng)時，如果將現(xiàn)場LonWorks通信數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心服務器是一項非常重要的系統(tǒng)集成技術(shù)，OPC server就是其中一種常用的技術(shù)路線選擇。本文介紹的是OPC技術(shù)基本原理及應用知識。
二、 OPC技術(shù)概述
OPC（OLE for Process Control）技術(shù)是對象鏈接和嵌入式技術(shù)在過程控制方面的應用，包含一系列工業(yè)自動化接口規(guī)范。該技術(shù)是為解決應用軟件與各種設備驅(qū)動程序之間的通訊而提出的，它把硬件廠商和應用軟件開發(fā)者分離開來，大大提高了雙方的工作效率。隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，由于生產(chǎn)規(guī)模的擴大和過程復雜程度的提高，工業(yè)控制軟件設計面臨巨大挑戰(zhàn)，即要集成數(shù)量和種類不斷增多的現(xiàn)場信息。在傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)中，智能設備之間及智能設備與控制系統(tǒng)軟件之間的信息共享是通過驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)的，不同廠家的設備使用不同的驅(qū)動程序，迫使工業(yè)控制軟件中包含越來越多的底層通信模塊；另外，由于相對特定應用的驅(qū)動程序一般不支持硬件的變化，使得工業(yè)控制軟硬件的升級和維護極其不便。還有在同一時刻，兩個客戶不能對同一個設備進行數(shù)據(jù)讀寫，因為它們擁有不同的、相互獨立的驅(qū)動程序，同時對同一個設備進行操作，可能會引起存取沖突，甚至導致系統(tǒng)崩潰。OPC技術(shù)的出現(xiàn)很好地解決了這些問題。OPC以 OLE/COM/DCOM技術(shù)為基礎，采用客戶/服務器模式，為工業(yè)自動化軟件面向?qū)ο蟮拈_發(fā)提供了統(tǒng)一的標準，標準定義了應用Microsoft操作系統(tǒng)在基于PC的客戶機之間交換自動化實時數(shù)據(jù)的方法。采用這項標準后，硬件開發(fā)商將取代軟件開發(fā)商為自己的硬件產(chǎn)品開發(fā)統(tǒng)一的OPC接口程序，而軟件開發(fā)者可免除開發(fā)驅(qū)動程序的工作，把更多的精力投入到其核心產(chǎn)品的開發(fā)上。這樣不但可避免開發(fā)的重復性，也提高了系統(tǒng)的開放性和互操作性。
三、OPC技術(shù)的應用
OPC是連接數(shù)據(jù)源（OPC服務器）和數(shù)據(jù)的使用者（OPC應用程序）之間的軟件接口標準。數(shù)據(jù)源可以是PLC、DCS，條形碼讀取器等控制設備。隨著控制系統(tǒng)構(gòu)成的不同，作為數(shù)據(jù)源的OPC服務器既可以是和OPC應用程序在同一臺計算機上運行的本地OPC服務器，也可以是在另外的計算機上運行的遠程OPC服務器。OPC接口既可以適用于通過網(wǎng)絡把最下層的控制設備的原始數(shù)據(jù)提供給作為數(shù)據(jù)的使用者（OPC應用程序）HMI（硬件監(jiān)督接口）／SCADA（監(jiān)督控制與數(shù)據(jù)采集），批處理等自動化程序，甚至更上層的歷史數(shù)據(jù)庫等應用程序，也可用于應用程序和物理設備的直接連接。所以OPC接口是適用于很多系統(tǒng)的具有高厚度柔軟性的接口標準。OPC技術(shù)的創(chuàng)新之處是用戶能夠把任何一個可視化或控制系統(tǒng)與所選擇的任一硬件（即PC插板）通過OPC組合在一起，如圖1所示。
圖1： OPC技術(shù)實現(xiàn)接口
從圖中可以看出，OPC標準的軟件總線使多種現(xiàn)場線系統(tǒng)得以集成，如PROFIBUS網(wǎng)絡、CANopen（開放式控制局域）網(wǎng)絡、Device Net（設備網(wǎng)絡）等，也可深入反映出OPC和現(xiàn)場總線的標準化關(guān)系：OPC提供現(xiàn)場總線以外的重要的附加性能，現(xiàn)場總線領(lǐng)域標準化的主要目標是快速，可靠的數(shù)據(jù)傳輸。而OPC使標準通信可以達到這樣的程度，即任何OPC服務器和應用軟件能聯(lián)網(wǎng)運行而不會產(chǎn)生任何問題。
四、OPC技術(shù)解決問題的方法
OPC是為使不同供應廠商的設備和應用程序之間的軟件接口標準化，以及使其間的數(shù)據(jù)交換更加簡單化而提出的。作為結(jié)果可向用戶提供不依賴于特定開發(fā)語言和開發(fā)環(huán)境的可以自由組合使用的過程控制軟件組件產(chǎn)品。利用OPC的系統(tǒng)由按照應用程序（客戶程序）的要求提供數(shù)據(jù)采集服務的OPC服務器、使用OPC服務器所必需的OPC接口，以及接受服務的OPC應用程序所構(gòu)成。OPC服務器按照各供應廠商的硬件所開發(fā)，因此可以吸收各供應廠商硬件和系統(tǒng)的差異，從而實現(xiàn)不依賴于硬件的系統(tǒng)構(gòu)成。同時利用一種叫做Variant的數(shù)據(jù)類型，可以不依賴于硬件中固有的數(shù)據(jù)類型，按照應用程序的要求提供數(shù)據(jù)格式。利用OPC使接口標準化可以構(gòu)成如圖2所示的系統(tǒng)。
圖2： OPC服務器結(jié)構(gòu)圖
