(福建工程學(xué)院文化傳播系，福建 福州350108）

OPC（OLE for Process Control）技術(shù)是微軟公司研發(fā)的對象鏈接和嵌入技術(shù)的簡稱。OPC技術(shù)支持網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，因而可以將各個(gè)子系統(tǒng)在物理設(shè)備上區(qū)分開并分布在網(wǎng)絡(luò)的不同節(jié)點(diǎn)上[1]。應(yīng)用OPC技術(shù)可以簡化設(shè)備與中控中心、設(shè)備與設(shè)備間的接口互聯(lián)，據(jù)此實(shí)現(xiàn)整體集成。此外，應(yīng)用該技術(shù)能將現(xiàn)場設(shè)備、自控應(yīng)用、企業(yè)管理等軟件之間相互連接起來，從而能夠即插即用。下面，筆者對計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)中OPC技術(shù)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行闡述。

1 建立OPC服務(wù)器對象

1．1 建立OPC服務(wù)器

1）利用C＋＋的MFC標(biāo)準(zhǔn)類庫或者ATL模板類庫 先調(diào)用相應(yīng)的程序函數(shù)，進(jìn)行初始化并完成函數(shù)的注冊，然后通過系統(tǒng)函數(shù)向OPC運(yùn)行庫中添加多個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)目，最后通過函數(shù)對其屬性進(jìn)行設(shè)置。具體過程如下：①調(diào)用Runsvr函數(shù)，啟動OPC服務(wù)器，建立客戶程序與服務(wù)器之間的通信；②在完成運(yùn)行并得到數(shù)據(jù)后，調(diào)用UpdateTag函數(shù)對OPC運(yùn)行庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新；③利用Uninit OPC Server函數(shù)退出。

2）利用廠商提供的自動化軟件中設(shè)定的德爾OPC服務(wù)器模塊建立OPC Server 以西門子公司提供的SimaticNET軟件建立OPC服務(wù)器的過程為例，其具體內(nèi)容如下：①在PC機(jī)上安裝特定的通信卡，并安裝提供的SimaticNET軟件，完成安裝后系統(tǒng)會對通信卡進(jìn)行識別和啟動。②在程序中啟動相應(yīng)的軟件，在相應(yīng)的對話框內(nèi)寫入數(shù)據(jù)，完成添加組件OPC服務(wù)器和通信卡，并設(shè)置波特率、地址、總線類型的基本系統(tǒng)屬性(見圖1）。③利用相應(yīng)的設(shè)置為PC站組態(tài)下載做好準(zhǔn)備。④打開軟件界面建立一個(gè)新的工程，插入相應(yīng)服務(wù)站名稱，該名稱應(yīng)與已命名的服務(wù)器名稱相一致，然后點(diǎn)擊站點(diǎn)對其進(jìn)行下一步設(shè)置，在設(shè)置的過程中，要保持其屬性與命名設(shè)定相同。⑤在進(jìn)入到網(wǎng)絡(luò)配置窗口之后插入一個(gè)新的鏈接，在該鏈接上掛接PLC(Power Line Communication）或者相應(yīng)的通信設(shè)備。⑥保存前面進(jìn)行的各種設(shè)置，系統(tǒng)會判斷是否正確，如正確則將組態(tài)數(shù)據(jù)下載到PC上，連接成功后系統(tǒng)會提示正確。

圖1 OPC服務(wù)器輸入界面

1．2 建立服務(wù)器對象接口

在服務(wù)器對象接口中，IOPCServer是OPC Server的主接口，通過它實(shí)現(xiàn)OPCServer在操作系統(tǒng)中的安裝和注冊。以下是IOPCServer接口的實(shí)現(xiàn)過程：

在OPC Server上建立一個(gè)組，對組名(szName）進(jìn)行檢查，看是否有效或是否已經(jīng)有這個(gè)組。

如果szName（組名）正確并且沒有建立過該組，就可以根據(jù)傳過來的參數(shù)進(jìn)行組的建立，建立好后將該組加到自己的組列表中以備用，最后將新建組的接口指針返回給客戶端[2]。

2 OPC客戶端的開發(fā)

服務(wù)器作為控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源，客戶應(yīng)用程序通過OPC接口訪問OPC服務(wù)器，對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理[3]?？蛻艨梢愿鶕?jù)需要分別采用自動化定義和自定義接口來完成對客戶端應(yīng)用程序的開發(fā)。通常VB等解釋型語言可以完成對其自動化訪問的接口設(shè)計(jì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)服務(wù)器訪問，使用VC＋＋等過程性編程語言可完成對自定義接口的OPC服務(wù)器的訪問和控制。

2．1 編程方式

1）VC＋＋編程 用VC＋＋高級語言對OPC客戶端進(jìn)行程序編寫，關(guān)鍵步驟如下[4]：①對包含OPC頭文件設(shè)定，包括了數(shù)據(jù)存取接口、數(shù)據(jù)存取2．0頭文件、公用接口定義、公用頭文件等進(jìn)行設(shè)定，標(biāo)準(zhǔn)的文庫在OPC中均有提供。②對COM數(shù)據(jù)庫初始化，即調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)，如返回值為S-OK即完成，如果需要異步數(shù)據(jù)傳輸，客戶應(yīng)添加ATL模塊庫輔助。③創(chuàng)建相應(yīng)的OPC服務(wù)器接口，即OPCServer接口，在這個(gè)過程之中應(yīng)該注意保持遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)和本地計(jì)算機(jī)的操作與服務(wù)器操作的一致性。④創(chuàng)建一個(gè)OPC組，利用相應(yīng)的控制對象與接口創(chuàng)建一個(gè)系統(tǒng)函數(shù)，返回相應(yīng)的對象接口，通過對象接口完成增加、刪除的工作，同時(shí)將控制系統(tǒng)內(nèi)部的接口與服務(wù)器相連接。⑤進(jìn)行Item設(shè)置時(shí)，在系統(tǒng)中允許添加多個(gè)Item，每個(gè)Item的屬性可以使用ItemArray來進(jìn)行設(shè)定，當(dāng)服務(wù)器添加Item或者服務(wù)器返回結(jié)果時(shí)，服務(wù)器結(jié)果顯示的信息將儲存在相應(yīng)的變量中；⑥對數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行讀取和編輯，其處理方式包括同步通信和異步通信。前者較為簡單，可以在數(shù)據(jù)量較小的系統(tǒng)中使用；后者較為復(fù)雜，主要應(yīng)用在數(shù)據(jù)量較大、測控對象復(fù)雜的環(huán)境中。

2）VB編程 在編程前應(yīng)引用OPC自動化的封裝器，該封裝器可以從OPC標(biāo)準(zhǔn)文庫中獲得，也可以采用不同廠家提供的封裝器。利用VB語言進(jìn)行編程的操作方式與VC＋＋十分相似，主要包括了全局變量、服務(wù)器組、數(shù)據(jù)項(xiàng)、瀏覽器等內(nèi)容。

OPC的客戶服務(wù)段不僅只包括OPC服務(wù)器訪問接口程序，還可在不同的控制系統(tǒng)中針對事件處理、數(shù)據(jù)處理、定時(shí)程序、數(shù)據(jù)輸出等進(jìn)行接口的設(shè)置與編程。

2．2 客戶端-服務(wù)器的數(shù)據(jù)交互

在OPC客戶應(yīng)用程序開發(fā)過程中，有以下比較重要的部分：①OPC數(shù)據(jù)讀取模塊的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要是保持接口與數(shù)據(jù)庫的信息交互，定時(shí)對服務(wù)器上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，同時(shí)也可對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行寫入。②OPC數(shù)據(jù)保存模塊的設(shè)計(jì)，即通過數(shù)據(jù)庫特定的訪問方式對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作，采用創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫單元形式進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的操作。

利用VB來實(shí)現(xiàn)OPC客戶端程序的開發(fā)，將程序和數(shù)據(jù)組合成為一個(gè)隊(duì)形，并且利用每一個(gè)對象所賦予的必要屬性使其完成相應(yīng)的功能。在設(shè)計(jì)對象的時(shí)候不需要編寫建立和描述每個(gè)不同對象的程序代碼。

2．3 連接OPC服務(wù)器和建立OPC組

在連接OPC服務(wù)器時(shí)，用對象的 “Connect”方法調(diào)用OPC服務(wù)器。在連接遠(yuǎn)程服務(wù)器的時(shí)候，還需要指定遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)名。在VB里，是以對象為單位對OPC服務(wù)器進(jìn)行訪問。OPC自動化接口由以下3種對象定義，即OPC服務(wù)器、OPC組(OPC組集合）和OPC標(biāo)簽(OPC標(biāo)簽集合）。具體來說，先連接一個(gè)特定的OPC服務(wù)器，然后建立OPC組，最后添加OPC標(biāo)簽。考慮到代碼的可反復(fù)使用性，采用子程序進(jìn)行編程：

2．4 添加OPC標(biāo)簽

對服務(wù)器進(jìn)行訪問前，必須先在OPC組里添加要訪問的OPC標(biāo)簽，具體內(nèi)容如下：

3 結(jié) 語

OPC技術(shù)為工業(yè)化計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)提供了一種便捷、實(shí)用的信息交互途徑，利用OPC技術(shù)可以對網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行有效的控制和監(jiān)測。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷拓展，OPC技術(shù)將在工業(yè)計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)中獲得更廣闊的應(yīng)用空間。

[1]劉暾東，余齊齊，柳小鵬．OPC服務(wù)器軟件開發(fā)及在DCS中的應(yīng)用 [J]．化工自動化及儀表，2007，7（1）：45-46．

[2]張勇波，馮永壽．在OPC技術(shù)支持下的系統(tǒng)管控一體化實(shí)現(xiàn)及軟件開發(fā) [J]．測控技術(shù)，2006，4（8）：12-13．

[3]鄧全亮，鄒仁．基于OPC技術(shù)的系統(tǒng)集成 [J]．計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2008，9（1）156-157．

[4]楊錦園．基于OPC技術(shù)的工業(yè)化控制網(wǎng)絡(luò)的接口程序設(shè)計(jì) [J]．工業(yè)儀表與自動化裝置，2007，7（5）：23-24．