【正文】 STDMETHODIMP_(ULONG) AddRef( void)。 m_pIServer、 m_pISPG、 m_pIBSAS、 m_pIPF分別是存放 IOPCServer、IOPCServerPublicGroups、 IPersist接口實例的指針地址。 } 類中重載了 IUnknown的三個功能函數(shù) AddRef( )、 Release( )、QueryInterface( )。 FILETIME mLastUpdate。 STDMETHODIMP QueryInterface( REFIID iid, LPVOID* ppInterface)。 服務器界面與設置部分為用戶提供 了友善的界面，使用戶可以管理數(shù)據(jù)存儲區(qū)中數(shù)據(jù)項并設置其屬性。 OPC 服務器對象和組對象之間是聚合關(guān)系 ， 即 OPC 服務器對象創(chuàng)建 OPC 組后，將組對象的指針傳遞給客戶 ， 由客戶直接操縱組對象。 2． 5 小結(jié) OPC 基金會制定了各類 OPC 規(guī)范 ， 并不斷地進行升級和功能擴展以適應工業(yè)自動化領域的發(fā)展與變化。安全性規(guī)范采用與陽 39。這些標識適用于所有的 OPC 批量過程服務器 ， 并且對客戶程序來說是已知的，因此實現(xiàn)了透明的名稱空間。歷史服務器中數(shù)據(jù)的地址空間可分為層次型上海理工大學成人高等學歷教育畢業(yè)設計（論文） 13 和扁平型，可以方便客戶程序快速地找到需要進行操作的歷史數(shù)據(jù)。此外 ， 在保存實際歷史數(shù)據(jù)的同時還可以保存相應的注釋信息。某些簡單事件服務器程序有可能不能實現(xiàn)該可選對象，也不提供相應的功能。一個客戶可指定多個事件，因此可創(chuàng)建多個該對象。 OPC規(guī)范中用 OPCCondition 和 OPCEventNotification 分別表示狀態(tài)和事件，并詳細規(guī)定了它們的屬性。這些數(shù)據(jù)是服務器最近一次從現(xiàn)場設備獲得的數(shù)據(jù)，但并不能代表現(xiàn)場設備中的實時數(shù)據(jù)。 10 2． 2． 4 OPC 項 OPC 項表示了與 OPC 服務器中數(shù)據(jù)的連接，包括值 (value)、品質(zhì) (quality)、時間戳 (timstamp)三個基本屬性。 OPC 客戶程序?qū)?OPC 服務器中數(shù)據(jù)的存取方式分為同步讀寫方式和異步通報方式。這些設置包括服務器通信的波特率、現(xiàn)場設備的地址相名稱等。對客戶程序而言，它總是先創(chuàng)建一個局部組，然后再轉(zhuǎn)換為公共組。 IConnectionPointContainer 接口是 COM 規(guī)范中的標準接口 ，用于實現(xiàn)服務器程序向客戶程序發(fā)送通知或事件。圖 222 示意了標準 OPC 服務器對象及其定制接口，其中帶星號的為 OPC 數(shù)據(jù)存取規(guī)范 版中新增加的接口，帶方括號的為可選接口。 OPC 數(shù)據(jù)存取服務器主要由以下幾個對象組成，即服務器對象、組對象和項對象。在有些情況 6 下 ， OPC 基金會提供了標準的自動化接口封裝器 (wapper DLL)，以方便自動化接口和定制接口之間的轉(zhuǎn)換，使采用自動化接口的客戶程序也可以訪問只實現(xiàn)了定制接口的服務器。 客戶程序和 COM 組件程序進行交互的實體是 COM 對象。整個系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮脑O計方法，能最大限度地發(fā)揮系統(tǒng)的效率。在系統(tǒng)的設計過程中，作者主要做了以下幾方面工作。一些公司如北京華控公司也加入了 OPC 基金會 ， 成為其成員單位。新技術(shù)之一的可擴展標記語言 (extensible markup language XML)具有自描述性 ， 非 常適合不同應用間的數(shù)據(jù)交換。由于現(xiàn)在大部分歷史數(shù)據(jù)系統(tǒng)采用專用接口分發(fā)數(shù)據(jù) ， 因此無法提供即插即用的功能。后來于 1997 年 9 月發(fā)布了 OPC 規(guī)范 版，并改名為數(shù)據(jù)存取規(guī)范 版 (Daa Access Standad)。隨后成立了 OPC 日本委員會。 顯然，這一標準為控制系統(tǒng)（ DCS， PLC） 與管理網(wǎng)之間的互聯(lián)，以及上層應用軟件與控制設備之間的數(shù)據(jù)通訊提供了極大的方便，而且使得整個管控一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更有靈活和開放性。 致謝 ....................................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 OPC 技術(shù)在現(xiàn)場總線中的應用 摘要 OPC 技術(shù)規(guī)范是 OPC 基金會制定的一種新的工業(yè)控制標準，它提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問軟硬件接口，目前己得到越來越多的工控領域硬件和軟件制造商的承認和支持，實際上己成為工業(yè)控制軟件公認的標準。 上海理工大學成人高等學歷教育畢業(yè)設計（論文） 1 第 1 章 緒論 1． 1 課題背景 隨著自動化技術(shù)的不斷的發(fā)展，許多自動化的廠商開發(fā)出各種各樣的自動化控制軟件和硬件。因為任何支持 OPC 協(xié)議的應用軟件和硬件設備可以接入系統(tǒng)實現(xiàn) “ 即插即用 ” （如下圖 所示）。目前 ,我國 OPC成員單 位還很少 ,尚未成立相應委員會 ,更談不上參與制定 OPC 標準 ,因此還需要國內(nèi)工控界同仁共同努力。該規(guī)范現(xiàn)已升級到 版。為此，該規(guī)范提供一種通用歷史數(shù)據(jù)引擎 ， 可以向感興趣的用戶和客戶程序提供數(shù)據(jù)匯總和數(shù)據(jù)分析等額外的信息。由于這種交換不需要預先定義一組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因此具有很強的開放性，已經(jīng)成為新一代的因特網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標準，有著廣闊的應用前景。 在應用方面 ， 沈陽自動化研究所在開發(fā)新一代分布式控制系統(tǒng)時就采用 了 OPC技術(shù) ， 實現(xiàn)了上層應用軟件通過 OPC 服務器訪問現(xiàn)場設備信息的功能 ， 同時還開發(fā)了 OPC 軟件包和相應控件。 COM組件的內(nèi)容，研究了 OPC接口規(guī)范。 上海理工大學成人高等學歷教育畢業(yè)設計（論文） 5 第 2 章 OPC 接口規(guī)范簡介 2． 1 OPC 的規(guī)范基礎 2． 1． 1 COM/DCOM 簡介 隨著計算機軟件科學的發(fā)展，應用系統(tǒng)功能日趨復雜 ， 程序愈加龐大，軟件開發(fā)的難度也更大。 COM對象類似 C++中對象的概念，它是某個類 (class)的一個實例，包括一組屬性和方法。 C + + 應 用 程 序V B 應 用 程 序O P C 服 務 器 D C S 等 控制 設 備 圖 212 OPC客戶機 /服務器結(jié)構(gòu)示意圖 OPC規(guī)范定義了 COM接口，規(guī)定了服務器程序和客戶程序通過接口交互的標準，但并沒有說明具體實現(xiàn)的方法。 OPC 服務器對象維護有關(guān)服務器的信息并作為 OPC 組對象的包容器，可動態(tài)地創(chuàng)建或釋放組對象；而 OPC 組對象除了維護有關(guān)其自身的信息，還提供了包容 OPC項的機制，邏輯上管理 OPC 項： OPC 項則表示了與 OPC 服務器中數(shù)據(jù)的連接。 I U n k n o w n標 準 服 務器 對 象[ I O P C S e r v e r B r o w s e S e r v e r A d r e s s S p a c e ][ I O P C S e r v e r P u b l i c G r o u p s ]I O P C S e r v e r[ I P e r i s i s t F i l e ]I O P C I t e m P r o p e r t i e s *I O P C C o m m o n *I C o n n e c t i o n P o i n t C o n t a i n e r * 圖 222 Server對象 IUnknown 接口是所有 COM 組件都必須實現(xiàn)的一個基本的標準接口 ， 它為客戶程序提供了 QueryInterface()的方法進 行接口查詢 ， 并且引用計數(shù)的方法決定 COM 對象的生存周期。 當 OPC 服務器關(guān)閉時需要通知所有的客戶程序釋放 OPC 組對象合其中的 OPC項，此時可利用該接口調(diào)用客戶程序方的 IOPCShutdown 接口實現(xiàn)服務器的正常關(guān)閉?？蛻舫绦蚩赏ㄟ^該接口改變公共組對象的激活狀態(tài)，設置其中 OPC 項的數(shù)據(jù)類型等，但這些操作并不影響已與公共組連接的其他客戶程序。這樣，當 系統(tǒng)理 :新啟動時不需要再對服務器進行設置巳需要注意的是客戶程序創(chuàng)佳的組對象名稱、項對象名稱等信息應該由客戶程序存儲，與該接口無關(guān)?？?戶程序可按照一定的周期調(diào)用 IOPCSynIO 接口對服務器程序進行數(shù)據(jù)同步存取操作，此時客戶方的調(diào)用函數(shù)一直運行到所有數(shù)據(jù)讀寫完成。值的數(shù)據(jù)類型為 VARIANT，表示實際的數(shù)值；品質(zhì)則標識數(shù)值是否有效；時間戳則反映了從設備讀取數(shù)據(jù)的時間或者服務器刷新其數(shù)據(jù)存儲區(qū)的時間。為了得到最新的數(shù)據(jù)， OPC 客戶可以將數(shù)據(jù)源指定為設備數(shù)據(jù)，這樣服務器將立刻訪問現(xiàn)場設備并將現(xiàn)場數(shù)據(jù)反饋給 OPC 客戶。 上海理工大學成人高等學歷教育畢業(yè)設計（論文） 11 報警與事件規(guī)范主要支持兩種類型的服務器：一種是簡單事件服務器，它可以檢測報警事件并通知 OPC客戶程序；另一種是復雜事件服務器，它除了提供以上功能外，還可對報警和事件進行分類和過濾等高級操作。事件預定對象允許客戶程序設置。 12 2． 3． 3 OPC 歷史數(shù)據(jù)存取規(guī)范 OPC歷史數(shù)據(jù)存取規(guī)范 (historical data access specification)提供一種通用的歷史數(shù)據(jù)引擎，可以向感興趣的用戶和客戶程序提供額外的數(shù)據(jù)信息。 2． 3． 4 OPC 對象與接口 由于歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)不同，歷史數(shù)據(jù)存取規(guī)范只定義了歷史服務器對象( OPCHDA server object )和歷史數(shù)據(jù)瀏覽器對象 ( OPCHDA brower object )。該對象應用于大型的歷史數(shù)據(jù)庫時作用特別重要。如圖 242所示，名稱空間中根名稱下的 OPC 物理模型 (OPCBphysicalModel)、 OPC 批量過程模型 (OPCBatchModel)和 OPC 批量標 識列表 (OPCBBatchIDLst)是所有 OPC 批量過程服務器必須支持的標識名。安全模 型兼容的安全性參考模型，該模型包括訪問主體、訪問標識，安全對象、參考監(jiān)視器、訪問通道和安全控制列表等部分。在設計相應的 OPC 服務器或客戶程序時需要以這些規(guī)范為基礎，以保證互操作性。而組對象只是簡單地包容 OPC 項對象，客戶程序通過組對象管理 OPC 項。同時該部分負責對硬件的初始設置以及在程序運行期間對硬件的監(jiān)控和診斷，保證與現(xiàn)場設備的正常通信。 STDMETHODIMP_(ULONG) AddRef( void)。 void (*m_pfnDestroy)(void)。 18 AddRef( )和 Release( )實現(xiàn)的是一種名為引用計數(shù)的內(nèi)存管理計數(shù)?？蛻舫绦蚩梢酝ㄟ^QueryInterface( )查詢到這些接口。 STDMETHODIMP_(ULONG) Release( void)。 STDMETHODIMP QueryInterface( REFIID iid, LPVOID* ppInterface)。它有兩個參數(shù)，第一個是“接口標識符” (IID)結(jié)構(gòu)，第二個指針是存放所請求接口的指針地址。}。 ULONG mRefCount。 ~XXXServer( void)。數(shù)據(jù)存儲區(qū)是服務器的中心部分，需要動態(tài)地管理和維護數(shù)據(jù)項，并與其它部分進行數(shù)據(jù)交互。 OPC 對象包括服務器對象、組對象、項對象 ， 其中前兩個對象是真正的 COM 對象，能夠?qū)⒏髯缘慕涌诒┞督o客戶程序。該規(guī)范和以前的 OPC應用程序保持兼容，允許有多個安全級別，并且增加了安全性能。 OPC 安全性規(guī)范 (security specification)就提供了這樣一種專門的機制來保護這些敏感數(shù)據(jù)。 OPC 批量過程規(guī)范致力于提供與 IEC615121 標準中物理模型和過程控制模型相關(guān)的實時數(shù)據(jù)，因此根據(jù)該標準 14 制定了一組通用的數(shù)據(jù)項標識以保證互操作性。 歷史數(shù)據(jù)瀏覽器對象通過歷史服務器對象 (IOPCHDAServer)接口創(chuàng)建 ，它為客戶程序提供了瀏覽歷史數(shù)據(jù)地址空間的方法。它還支持數(shù)據(jù)刷新和歷史記錄更新。這樣，當不同客戶需要得到事件通知時，它首先可以瀏覽服務器中設定的生產(chǎn)過程區(qū)域，然后再設置相應的過濾屬性，將不屬于自己職權(quán)范圍內(nèi)的事件過濾掉。當客戶程序指定某個需要得到通知的特定事件時，它通過 OPC 事件服務器對象創(chuàng)建事件預定對象。另一方面，事件則是一種可以檢測到的變化情況，它可以和某種狀態(tài)相關(guān) ，也可 .以不相關(guān) ， 例如 液位從正常變?yōu)樯舷迗缶褪且环N與狀態(tài)相關(guān)的事件而操作員的操作、系統(tǒng)組態(tài)變化以及系統(tǒng)錯誤則是與設定狀態(tài)無關(guān)的事件。這樣對OPC 客戶而言，可以直接讀寫服務 器存儲區(qū)中的內(nèi)存數(shù)據(jù)。對于每個組對象，客戶程序可根據(jù)需要采用其中一種數(shù)據(jù)存取方式 ， 而不能兩者都使用。 IOPCPublicGroupMgt 可選接口則允許客戶程序?qū)⒕植拷M轉(zhuǎn)化為公共組。 可選接 IPersistFile 也是標準的 COM 接口該接口允許客戶程序調(diào)人或在儲服務器的設置。公共組可以由服務器程序或客戶程序創(chuàng)建。這些信息包括服務器的創(chuàng)建時間、運行狀態(tài)、組對象的個數(shù)和版本號。 2． 2． 2 OPC 服務器對象 OPC 服