过去,为了存取现场设备的数据信息,每个软件开发商都需求编写专用的接口函数。但现场设备的种类繁多且产品的不时升级,给用户和软件开发商带来了庞大的工作担负。系统集成商和开发商急需一种具有高效性、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(OLE for Process Control)是过程控制业中的新兴标准,它以OLE/COM/DCOM机制为通讯标准,采用客户/效劳器方式,把开发访问接口的任务放在硬件消费厂家或第三方厂家,以OPC效劳器的方式提供给用户,处置了软、硬件厂商的矛盾,完成了系统的集成,进步了系统的开放性和互操作性。
OPC效劳器通常支持两种访问接口:自动化接口和自定义接口,它们分别为不同的编程言语环境提供访问机制如图1。自动化接口是为基于脚本编程言语而定义的标准接口,可运用VB、Delphi、PowerBuilder等言语开发OPC效劳器的客户应用。而自定义接口是特地为C++等高级言语而制定的标准接口。
2、OPC DA Data Access 数据访问规范
OPC DA简化了不同总线标准间的数据访问机制,为不同总线标准提供了经过标准接口访问现场数据的基本方法。OPC DA效劳器屏蔽了不同总线通讯协议之间的差异,为上层应用程序提供统一的访问接口,可以很容易的在应用程序层完成对不同总线协议的设备中止互操作。
在现场控制网络中,OPC DA规范完成了现场数据在控制网络中的纵向传输[3]。OPC效劳器作为现场总线体系结构的中间层,提供了到现场数据源的一个“窗口”。它经过硬件驱动程序访问网络适配器(位于监控计算机中,担任与现场设备中止数据交流。)并将这些数据用OPC DA 接口方式中止组织,上层应用程序则经过OPC接口与OPC效劳器中止数据交互,间接获取现场信息访问现场总线设备中的数据信息。因此,上层应用程序只需开发一个OPC DA访问接口程序,就可以访问任何一种总线所提供的OPC DA效劳器。当硬件升级或修正时只需改动效劳器程序中硬件接口部分即可,不会影响上层应用程序。
这种方式也支持网络分布式应用程序之间的通讯,这样就可以将监控计算机经过以太网与其他计算机衔接,分布在其他计算机中的客户程序可以与监控计算机OPC效劳器中止通讯,完成现场信息的共享。
3、OPC DX( Data Exchange)数据交流规范
OPC DX规范于2003年3月17日发布,它是**种完成了OPC跨平台跨言语交互目的的规范。OPC DX是OPC DA的扩展,OPC DA主要提供自动化系统中垂直的(管理层、监控层到设备层)数据集成和互操作性,而OPC DX既提供了垂直的网关,也提供对等的网关,允许运用不同应用层协议的以太网控制站和设备之间的对等(Peer-to-Peer)通讯。OPC DA客户应用既能访问OPC DA效劳器也能访问新的OPC DX效劳器。
OPC DX经过躲藏底层的技术细节,为不同以太网技术之间提供标准的数据交流接口。设备和软件只需提供OPC DX兼容效劳器,就能够与其他OPC DX兼容设备交流信息。应用OPC DX,整个工厂的自动化系统和应用程序可以经过火歧的方式访问工厂底层的实时信息,完成了多制造商设备的互操作性和即插即用特性。用户可以选择来自不同厂家的OPC DX兼容产品中止便当的系统集成,降低了集本钱钱微风险。