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《冶金自动，ｆｇ）２００６年增刊（ｓ１） ＯＰＣ通信在控制系统中的应用 张学珉，俞涛 。
（宝“Ｉ钢锭膀｛（｝有限公司宝钢分公司设备部，上海２０１９００） 〔摘要１介绍了Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下ＯＰＣ技术原理，以及控制系统中利用ＯＰＣ技术实现应用程序之闻的通信，介绍 了在ＨｏｍＴｗｅＵ ＥＢＩ平台中实现ＯＰＣ通信的方法，并简单介绍了采用中间件的方式在ＶＢ或ｖｃ工具下自行开发 ＯＰＣ应用程序的方法。
【关键词】ＯＰｃ；通信；控制系统０引言 ＯＰＣ是英文ＯＬＥ ｆｏｒ ｎｍＢ Ｃｏｎｔｒｏｌ的缩写，即过程控制中的对象链接嵌入技术。
它是一项技术 ＯＰＣ接口规范与标准。
ＯＰＣ规范是由世界领先的自动化厂商与微软合作制定的一项工业标准，它以组件对象模型和分布式组件对象模删（ＣＯＭ／ＤＣＯＭ）技术为基础，采用客户／服务器模式，定义了一组ＣＯＭ 图１ ＯＰｔ客户与服务器的互联模型对象及其接口规范。
器端Ｉ／Ｏ接口部分，无需改动客户端程序。
其次， ＯＰＣ规范定义了客户程序与服务器程序进行 工控软件公司只要开发一套ＯＰＣ接口就可采＿ｌ＿Ｈ统交互的方法，但并没有规定具体的实现，ＯＰＣ服务 一的方式对不同硬件厂商的设备进行存取操作。
器可由不同供应商提供，其
代码决定了服务器访 这样，软硬件厂商可以专注于各自的核心部分，而问物理设备的方式、数据处理等细节。
但这些对 不是兼容问鹿。
对于最终用户而言，由于无需担ＯＰＣ客户程序来说都是透明的，只需要遵循相同 心互操作性，在选择和更换软硬件时有了更多的的规范或方法就能读取服务器中的数据。
通过 余地，不再局限于从单一的厂商购买专用成套系ＣＯＭ接口，ＯＰＣ客户程序可以和一个或多个提供 统。
同时在异构计算机环境下的系统集成将变得商的ＯＰＣ服务器连接。
同时一个ＯＰＣ服务器也 很简单，应用程序之问很容易实现信息的共享和可以同多个客户程序相连，形成多对多的关系。
交互。
用户可以将重点放在整个系统的功能及应任何支持ＯＰＣ的产品都可以无缝地实现系统集 用上，这也意味着成本的降低。
此外，ＯＰＣ组件的成。
由于ＯＰＣ技术基于１）ＣＯＭ，所以客户程序和 使用也十分方便，用户只需进行简单的组态即可。
服务器可以分布在不同的主机上，形成网络化的 １ ｏＰｃ对象，接口和ｏＰｃ规范监控
系统。
图１示意了ＯＰＣ客户与服务器的互联 ＯＰＣ规范描述了ＯＰＣ服务器需要实现的ＣＯＭ模型。
对象及其接口，它定义了定制接口（ｃｕｓｔｏｍ ｉｎｔｅｒ－ 由图１的互联模型可知，无论供应商还是最 ｆａｃｅ）和自动化接口（ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）。
每种不终用户都可以从ＯＰＣ技术中得到巨大的益处。
首 同的ＯＰＣ规范又分定制接口规范和自动化接口规先，ＯＰＣ技术把硬件和应用软件有效地分离开， 范二部分，以方便开发者ＯＰＣ服务器硬件厂商只需要提供一套软件组件，所有ＯＰＣ客 程序或客户程序。
ＯＰＣ客户程序通过接口与ＯＰＣ户程序都可以使用这些组件，无需重复开发单位 服务器通信，间接地对现场数据进行存取。
一般的驱动程序。
一旦硬件升级，只需修改ｏＰｃ服务 来说，自动化接口能为ＶＢ等高级语言客户程序提 〔收稿日期〕２００６－０１－２３ 【作者简介〕张学珉（１９５４－），女，辽宁锦州人，高级工程师，主要从事过程控制
计算机工作。
《冶金自动４艺｝２００６年增刊（ｓ１） 供极大的便利，但数据传输效率较低；而定制接口 一个工业标准，其苇点足对现场设备的在线数据 则为用Ｃ／Ｃ＋＋语言编写的客户程序带来灵活高效 进行存取。
该规范也分为定制接口规范和自动化 的调用手段。
在有些情况下，ＯＰＣ基金会挺供了 接口规范二部分，两种接ＬＩ完成的功能类似，下面 标准的自动化接口封装器，以方便自动化接口和 主要介绍定制接口规范中基本的对象和接口功 定制接口之间的转换，使采用自动化接口的客户 能。
程序也可以访问只实现了定制接口的服务器。
ＯＰＣ数据存取服务器主要由以下几个对象组 ＯＰＣ规范包括：数据存取规范、报警事件规 成，即服务器对象、组对象和项对象。
ＯＰＣ服务器 范、历史数据存取规范、批量过程规范、安全性规 对象维护有关服务器的信息并作为ＯＰＣ组对象的 范。
数据存取规范是其它ＯＰＣ规范的基础，其它 包容器，可动态地创建或释放组对象；而ＯＰＣ组对 类型的ＯＰＣ服务器往往是在数据存取服务器的基 象除了维护有关其自身的信息，还提供了包容ＯＰＣ 础上通过增加对象、扩展接口而来的。
以下着重 项的机制，逻辑上管理ＯＰＣ项；０１：’１２项则表示了与 介绍ＯＰＣ数据存取规范。
ＯＰＣ服务器中数据的连接。
图２示意ｒｊ盘几个对象 ＯＰＣ数据存取规范是ＯＰＣ基金会最初制定的 的相互关系以及它们和ＯＰＣ客户程序的关系。
图２ ０忧客户与ｏｐｃ服务器对象的美系 从定制接口的角度来看，ＯＰＣ项并不是可以 ｌＯＰＣＳｅｒｖｅｒ ＩＯＰＣｇｏｍｍｏｎ 由ＯＰＣ客户直接操作的对象，因此ＯＰＣ项没有定 ＩＯＰＣＩｔｅｍＰｒｏｐｅｒＬｉｅ８ ｌｅｏｎｎｅｅｔｉｏｎＰｏｉｎｔＣｏｎｔａｉｎｅｒ义外部接口，所有对ＯＰＣ项的操作都是通过包容 ＩｌＯＰＣＳｅｒｖｅｒＰｕｂｌｉｅＧｒｏｕｐｓ〕该项的ＯＰＣ组对象进行的。
而ＯＰＣ服务器对象 〔１０ＰＣＢｍｗｓｅＳｅｒｖｅｒＡｄｄｒｅｓｓＳｐａｃｅ〕 『ｌｐｃｎＩｉｓｔＦｉｌｅｌ和组对象是聚合关系，即ＯＰＣ服务器对象创建ＯＰＣ组后，将组对象的指针传递给客户，由客户直 圈３ ＯＰＣ服务器对象接操纵组对象。
这样既提高了数据存取的速度也 ＩＯＰＥＣｏｍｍｏｎ接口是各类ＯＰＣ服务器都使用的接易于功能扩展，体现了组件
软件的重用性。
口，通过该接口可为某个特定的客户／服务器对活１．１ ＯＰＣ服务器对象 设置和查询本地标识（【ｏｃａｌⅢ）。
这样，一个客户 ＯＰＣ服务器对象是ＯＰＣ服务器程序暴露的主 程序的操作将不会影响其它客户程序。
要对象，客户程序首先创建该对象再通过其接口 ｌＯＰＣＳｅｒｖｅｒ接口是ＯＰＣ服务器对象的主要接完成所需功能。
图３中示意了标准ＯＰＣ服务器对 口。
客户程序可通过该接口创建、
查询和删除组象及其定制接口，带方括号的为可选接１：１，以下 对象，并了解ＯＰＣ服务器自身的信息。
这些信息同。
包括服务器创建时间、运行状态、组对象的个数和 ＩＵｎｋｎｏ－，ｍ接口是所有ＣＯＭ组件都必须实现 版本号等。
自卜个基本的标准接口，它为客户程序提供了 ＩＣｏｍｔｉｏｎＰｏｉｎｔＣｏｎｔａｉｎｏｒ接口是ＣＯＭ规范中ＱｕｅｒｙＩｎｔｅｆｆａｃｅ（）的方法进行接口查询，并且引用计 的标准接口．用于实现服务器程序向客户程序发数的方法决定ＣＯＭ对象的生存周期。
送通知或事件。
当ＯＰＣ服务器关闭时需要通知所 ·２３０· 《冶金自动化》２００６年增刊（Ｓ１）有的客户程序释放ＯＰＣ组对象和其中的ＯＰＣ项， 内感兴趣的ＯＰＣ项进行统一的读写操作，这样无此时可利用该接口调用客户程序方的ｌＯＰＣＳｈｕｔ－ 疑提高了数据
通信的效率。
ｄｏｗｎ接口实现服务器的正常关闭。
ＩｏＰＣＣ加叩ＳｔａｋＭ时 ｌＯＰＣＰｕｂｌｉｅ ＧｒｏｕｐＳｔａｔｅＭｇｔ ＩＯＦ’ＣｌｔｅｍＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓ接口为客户程序提供了一 ｌＯＰＣｈｅｍＭ武 ＩＯＰＣｒａｄｏ种方便浏览ＯＰＣ服务器存储区中数据项属性的方 ＩＯＰＣＡｓｙｎｅｌ０２法。
这些属性包括工程量、设定值、高限报警值、 ｌＣｍｍｅｅｔｌｏｎＰｏｉｎｔＣ，ｍｔａｉｎｅｒ ＩＯＰＣＡｓｙｎｃｉＯ低限报警值和注释等。
通过泼接口，ＯＰＣ客户无 ’ ＩＤａｍＯｂｊｅｄ需创建和管理组就能直接得到这些信息，简化了 圈４ ＯＰＣ组对象操作。
ＯＰＣ规范中组对象可分为公共组（ｐｕｂｌｉｃ． ＩＯＰＣＩｔｅｍＭｇｔ接口允许客户程序组对象添加、目唧）和局部组（１０蜘ｕｐ），公共组可以被多个客 删除和管理其包容的ＯＰＣ项，例如设置ＯＰＣ项的户共享，而局部组只能被一个客户使用。
因此可 激活状态和数据类型等属性。
采用特定的ＩＯＰＣＳｅｒｖｅｒＰｕｂｌｉｃＧｒｏｕｐｓ可选接Ｅｌ来管 客户程序通过ｌＯＰＣＧｒｏｕｐＳｔａｔｅＭｇｔ接口来管理理公共组。
公共组可以由ＯＰＣ服务器
程序或客户 整个组对象的状态，主要是设置组对象向客户程程序创建。
对客户程序而言，它总是先创建一个 序提交数据变化的刷新速率、激活状态等等。
局部组，然后再转换为公共组。
客户程序可通过 ＩＯＰＣＰｕｂｌｉｃＧｒｏｕｐＳｔａｔｅＭｇｔ可选接口则允许客户程序该接口改变公共组对象的激话状态，设置其中 将局部组转化为公共组。
ＯＰＣ项的数据类型等，但这些操作并不影响已与 ＯＰＣ客户程序对ＯＰＣ服务器中数据的存取方公共组连接的其它客户程序。
与局部组不同的 式分为同步读写方式和异步通报方式。
客户程序是，客户程序不能添加或删除公共组内的ＯＰＣ项。
可按照一定的周期调用ＩＯＰＣｙｎｃｌｏ接口对服务器 可选接口ｌＯＰｃＢｍｗ№ｓｅｒｖ∞ＭｄＭ；吕ｓｐａ∞为ＯＰＣ 程序进行数据同步存取操作，此时客户方的调用客户程序提供了浏览服务器中有效数据项的机 函数一直运行到所有数据读写完成。
ＩＯＰＣＡｓｙｎ．制。
这些数据项往往和实现现场设备相关连，代 ｅ１０２和１０ＰＣＡｓｙｎｃｌＯ是异步通报方式中使用的接表某个现场信息。
ＯＰＣ服务器总是先浏览这些数 口，其中前者是在２．０版本中新定义的，并与ＩＣｏｎ． ｎｅｃｔｉｏｎＰｏｉｎｔＣｏｎｔａｉｎｅｒ接口一起使用，具有更高的通据项，然后将需要的数据项作为ＯＰＣ项添加到ＯＰＣ组对象当中进行数据存取。
如果没有实现该 信性能；后者则是和ＩＤａｔａＯｂｊｅｃｔ接口结合使用。
在异步通报方式下，服务器程序定期刷新ＯＰｔ；项可选接口，客户程序添加ＯＰＣ项时必须知道服务 并判断其数值或品质是否变化，如果有变化则调器中数据项的确切名称才能建立起与数据源的正 用客户程序方的ＩＯＰＣＤａｔａＣａｌｌｂａｃｋ接口，将变化后确连接。
的数据发送给客户程序。
异步方式中允许服务器 可选接ｎ ＩＰｅ，＾ｉｓｔＦｉｌｅ也足标准的ＣＯＭ接口。
将读写操作排队，使客户方的调用函数可立刻返该接口允许客户程序调入或存储服务器的设置， 回。
当服务器读写操作完成后再通知客户程序。
这些设置包括服务器通信的波特率、现场设备的 显然，异步通报方式的通信效率更高，但有多个客地址和名称等。
这样，当系统晕新启动时不需要 户程序与服务器相莲时，同步读写方式更具时效再对服务器进行设置。
需要注意的是客户程序创 性。
对于每个组对象，客户程序可根据需要采用建的组对象名称、项对象名称等信息应该由客户 其中一种数据存取方式，而不能两者都使用。
程序存储，与该接ｕ无关。
１．３ ＯＰＣ项１．２ ＯＰＣ组对象 ＯＰＣ项表示了与ＯＰＣ服务器中数据的连接， ＯＰＣ组（见图４）提供了一种让客户组织数据的方法，用户可以将逻辑相关的一组数据作为 包括值（ｖａｌｕｅ）、品质（ｑｕａｌ时）、时间戳（ｔｉｌＩｌ∞ｔ唧） 三个基本属性。
值的数据类型为ＶＡＲＩＡＮＴ，表示ＯＰＣ项添加到同一个组当中，例如同一个反应器 实际的数值；品质则标识数值是否有效；时问戳则的各点温度等。
客户程序町创建多个组对象，并 反映了从设备读取数据的时间或者服务器刷新其分别设置其属性。
客户程序对服务器进行数据存 数据存储区的时间。
取时是以组对象为单位进行的，即客户程序对组 ·２３１· 《冶金自动化》２００６年增－Ｔ０（Ｓ１） 需要指出的是，ＯＰＣ项并不是实际的数据源， 议的，底层规约比较复杂，对于工程人员来说，花只是表示与数据源的连接。
ＯＰＣ规范中定义了丽 时间去消化这些协议确实没有太大的必要。
毕竟种数据源，即内存数据（ｅａｃｈｅｄａｔａ）和设备数据工程人员以应用为主。
而且若自己去开发底层（ｄｅｖｉｃｅｄａｔａ）。
每个ＯＰＣ服务器都有数据存储区， ＯＰＣ的通信程序，对内存，线程管理不好，可能会存放着值、品质、时间戳以及相关没备信息，这些 给程序带来严重的稳定性
问题。
因此本文介绍一数据称为内存数据。
而现场设备中的数据则是设 种快速开发ＯＰＣ通信程序的工具，应用者可以根备数据。
ＯＰＣ服务器总是按照丽定的刷新频率通。
公１捃自爵鹤ｉ：ｆｃ平ｖ祷话。
ＶＢ或者ＶＣ自行开发ＯＰＣ过相应驱动程序访问各个硬件设备，将现场数据 Ｓｅｒｖｅｒ或者ＯＰＣ Ｃｌｉｅｎｔ应用程序。
送人数据存储区。
这样对ＯＰＣ客户而言，可以直 在
网络上我们町以
搜索到上海林柯科技的接读写服务器存储区中的内存数据。
这些数据是 ＯＰＣ快速开发工具（Ｋｎｉ小ｔ ＯＰＣ Ｓｅｒｖｅｒ Ｒａｐｉｄ Ｄｅｖｅｌ．服务器最近一次从现场设备获得的数据，但并不 ｏｐｍｅｎｔ Ｔｏｏｌｋｉｔ），该工具具有如下几个鲜明特点：能代表现场设备中的实时数据。
为了得到最新的 ·全面兼容：支持ＯＰＣ（ＯＬＥ ｆｏｒ Ｐ１００—Ｃｏｎ一数据，ＯＰＣ客户可以将数据源指定为设备数据，这ｈＤｌ）基金会制定的数据存取规范（Ｄａｌａ Ａｃｃｅｓｓ）１．０／样服务描将立刻访问现场设备并将现场数据反馈 ２．０版本。
给ＯＰＣ客户。
由于需要访『ｎＪ物理设备，所以ＯＰＣ ·完整封装：所有功能都封装在一个标准的客户读取设备数据时速度较慢，往往用于某些特 Ｗｉｎｄｏｗｓ动忐连接库（ＤＬＬ：ＤｙｎａＨｌｉｃ ｌａｎｋ Ｌｉｂｍｒｙ）文定的重要操作。
件巾。
． ＯＰＣ规范做为一种标准接口规范，在楼字系 ·简单易用：具备基奉的编程基础即可快速统集成中得到了广泛的运用，只要遵循这一标准 上手，无需掌握ＡＴＬ，ＣＯＭ／ＤＣＯＭ，也无需了解规范可以很便捷的实现各子系统的集成，各子系 ＯＰＣ技术的细节。
支持多种流行的开发工具，包统作为ＯＰＣ服务器，集成平台通过ＯＰＣ ＣＬＩＥＮＴ与 括Ｖｉｓｕａｌ Ｃ“，Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ，Ｂｏｒｌａｎｄ Ｃ”ｂｕｉｌｄｅｒ，各子系统通信。
在后面的章节中将介绍通过ＯＰＣ Ｄｅｌ山等。
开发包实现这一接口。
·性能卓越：先进的设计思想，优异的体系结２在Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ系统中的应用 构，完美的数据结构和算法。
刷新５ ０００个数据点 Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ公司的ｎ∞ｔｓｃａｐｅ软件用于工业过 仅需３０ｍ。
程控制监控，ＥＢｌ用于楼宁自动化上位机监控。
两 该工具以ＤＬＬ文件的方式提供，客户端和服个软件基本类似，都支持ＯＰＣ Ｓｅｒｖｅｒ和ＯＰＣ Ｃｌｉｅｎｔ。
务器端各一个文件。
同其它ＤＬＬ文件一样，用户通常ＯＰＣ ｓ∞口在购买后，运行Ｓｔａｔｉｏｎ工程程序即 可以通过ＶＢ或ＶＣ白行调用其ＤＬＬ文件，对照说可启动ＯＰＣ Ｓｅｒｖｅｒ，系统自动将所有Ｓｔａｔｉｏｎ包含的 明文件即可轻松实现ＯＰＣ客户端和服务器端程序点添加到ＯＰＣ Ｓｅｒｖｅｒ中。
第３方ＯＰＣ Ｃｌｉｅｎｔ程序 的开发。
对工程人员来说，
设计的系统可能需要可以读取和控制相关物理点。
给外界提供数据，对于硬件系统术便于实现的情 ＯＰＣ Ｃｌｉｅｎｔ在Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ软件中属于选购件，用 况下．若采用ＯＰＣ方式，既节约设备成本，又可以户在购买该插件后即可通过ＱｕｉｃｋＢｕｉｌｄｅｒ工具来 让大家共同遵守同一标准。
配置ＯＰＣ通信莲接。
配置时除需要没定常规通道 ４结语等外，还得配置远程ＯＰＣ服务器的Ⅲ地址、ＯＰＣ ＯＰＣ以其通用的标准和简便的使用方法在工服务器的ｍ名，用户可选配冗余连接配置。
设置 控领域内广泛使用，因此作为一名工控系统设计好后可下载到Ｓｔａｔｉｏｎ中，通过Ｓｔａｔｉｏｎ来龇察ＯＰＣ 人员对ＯＰＣ的了解是非常必要的。
在很多场合下连接状态，也可以使用Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ提供的ＯＰＣＴＳＴ 如果使用硬件连接的方式共享数据，这就会增加工具米测试连接情况。
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2013-10-19
