【正文】 ........................8 OPC 對(duì)象與數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口 ..............................................................................11 OPC 數(shù)據(jù)訪問(wèn)機(jī)制 ..........................................................................................13 OPC 中的兩個(gè)層次問(wèn)題 .....................................................................................15 OPC 對(duì)象的分層結(jié)構(gòu) ......................................................................................15 OPC 服務(wù)器的層次結(jié)構(gòu) ..................................................................................16 OPC 客戶端關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn) .............................................................................17 OPC 客戶端端口的實(shí)現(xiàn) ..................................................................................17 OPC 客戶端實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的獲得 ..........................................................................18 本章小結(jié) .............................................................................................................18 3 OPC 客戶端程序設(shè)計(jì) ..............................................................................................19 設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作 .............................................................................................19 設(shè)計(jì)的總?cè)蝿?wù) ..................................................................................................19 利用 VB 開(kāi)發(fā) OPC 客戶端程序的思想步驟 ................................................20 OPC 客戶端主程序的開(kāi)發(fā) .................................................................................21 本程序界面和功能的初步策劃 ......................................................................22 OPC 服務(wù)器的連接與組的建立 ......................................................................24 OPC 項(xiàng)的添加 ..................................................................................................30 項(xiàng)值讀寫(xiě)的實(shí)現(xiàn) ..............................................................................................32 與遠(yuǎn)程服務(wù)器連接設(shè)置 ..................................................................................35 OPC 服務(wù)器的斷開(kāi) ..........................................................................................35 本章小結(jié) .............................................................................................................36 4 OPC 客戶端的實(shí)際應(yīng)用 ...........................................................................................36 概述 .....................................................................................................................36 客戶端的實(shí)際應(yīng)用 .............................................................................................38 本章小結(jié) .............................................................................................................46 5 總結(jié) .............................................................................................................................46 參考文獻(xiàn) ...........................................................................................................................48 附錄（程序清單） ...........................................................................................................50 翻譯部分 .........................................................................................................................109 英文原文 ..................................................................................................................109 中文譯文 ..................................................................................................................120 致 謝 .............................................................................................................................131 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 1 緒論 課題的背景及意義 一 、 OPC 產(chǎn)生 的背景及意義 隨著計(jì)算機(jī)、微電子、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)控制領(lǐng)域也發(fā)生著深刻的變化，新的過(guò)程控制信息體系逐步形成，由低層到上層依次為現(xiàn)場(chǎng)智能控制層，工業(yè)過(guò)程管理層和經(jīng)營(yíng)決策層。 如何使軟、硬件開(kāi)發(fā)商專注于系統(tǒng)功能的開(kāi)發(fā)，而不被復(fù)雜的數(shù)據(jù)接口問(wèn)題所困擾是急待解決的問(wèn)題。 OPC 規(guī)范采用客戶 /服務(wù)器（ CLIENT/SERVER）模式，規(guī)定了 OPC Client 與 OPC Server 之間遵循標(biāo)準(zhǔn)的接口。 OPC 規(guī)范在硬件供應(yīng)商和軟件開(kāi)發(fā)商之間建立一套完整的“規(guī)則”。 OPC 實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程調(diào)用，使得應(yīng)用程序的分布與系統(tǒng)硬件的分布無(wú)關(guān)，便于系統(tǒng)硬件配置以及使得系統(tǒng)的應(yīng)用范圍更廣。 OPC 規(guī)范定義了一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)使得 COM 技術(shù)適用于過(guò)程控制和制造自動(dòng)化等應(yīng)用領(lǐng)域。 三 、 OPC 技術(shù)的發(fā)展 OPC 基金會(huì) (OPC Foundation)是管理 OPC 標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際組織，其成員幾乎包括了世界上所有的控制系統(tǒng)、儀器儀表和過(guò)程控制系統(tǒng)的主要供應(yīng)商。 1998 年還發(fā)布了歷史 數(shù)據(jù)存取規(guī)范 版。現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有一些公司加入到 OPC 基金會(huì)，成為其會(huì)員，開(kāi)發(fā)出一些支持 OPC 技術(shù)的工控軟件，如北京亞控公司的“組態(tài)王” ,北京世紀(jì)長(zhǎng)秋公司的“世紀(jì)星”等投放市場(chǎng)后獲得了用戶的良好反應(yīng)。 增強(qiáng)產(chǎn)品可連接性和互操作性，產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了即插即用，硬件制造商將更容易地銷售他們的硬件 (一個(gè) OPC I/O 服務(wù)器將取代許多專用的驅(qū)動(dòng)程序，且能與不同的產(chǎn)品進(jìn)行通信 )。 即插即用使系統(tǒng)集成輕而易舉， DCS、 SCADA、 HMI、工廠生產(chǎn)計(jì)劃、維護(hù)以及其它生產(chǎn)制造可以利用 OPC 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開(kāi)放的信息交換。在增減項(xiàng)目之前必須關(guān)閉服務(wù)器軟件，而應(yīng)用 OPC標(biāo)準(zhǔn)后，根據(jù)數(shù) 據(jù)庫(kù)前端定義項(xiàng)目的一致性，客戶端應(yīng)用程序可以增加不同的項(xiàng)目，數(shù)據(jù)能立即傳回到 OPC 服務(wù)器。由于每一個(gè)應(yīng)用程序有各自的驅(qū)動(dòng)程序，當(dāng)多個(gè)應(yīng)用程序讀取同一數(shù)據(jù)源，經(jīng)常發(fā)生沖突。在客戶端的開(kāi)發(fā)中，提出了 OPC Server 對(duì)象、 OPC Group 對(duì)象和 OPC Item對(duì)象 的結(jié)構(gòu)模型，根據(jù)各對(duì)象實(shí)現(xiàn)接口函數(shù)，拆分出多個(gè)子功能模塊，實(shí)現(xiàn)同步讀寫(xiě)、異步讀寫(xiě)、訂閱采集等通信方式。 第三章 ： 詳細(xì)說(shuō)明了 基于 OPC 技術(shù)訪問(wèn)規(guī)范 ；主要概括 了 OPC 客戶 端 程序的總體 設(shè)計(jì)步驟和 開(kāi)發(fā) 過(guò)程。對(duì)高度敏感的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分離，可以得到報(bào)警 /事件概念，制定報(bào)警 /事件規(guī)范；對(duì)面向趨勢(shì)顯示、歷史分析、報(bào)表的數(shù)據(jù)， OPC 制定了歷史數(shù)據(jù)訪問(wèn)規(guī)范。典型的 OPC 數(shù)據(jù)訪問(wèn)規(guī)范體系結(jié)構(gòu)如圖 所示。一組也可以提供一種方法允許客戶“訂閱 (Subscription)”項(xiàng)目列表， 以便在數(shù)據(jù)項(xiàng)變化時(shí)它能得到通知；數(shù)據(jù)項(xiàng)對(duì)象存儲(chǔ)具體的 Item的定義、數(shù)據(jù)值、狀態(tài)值及與硬件相關(guān)的屬性，例如設(shè)備號(hào)、廠家信息、通道號(hào)等。這種結(jié)構(gòu)使得應(yīng)用程序可以像使用自己支持的數(shù)據(jù)和功能一樣，去使用服務(wù)器對(duì)象支持的數(shù)據(jù)和功能?？蛻敉ㄟ^(guò)該 GLSID創(chuàng)建 OPCServer對(duì)象，進(jìn)而與服務(wù)器程序進(jìn)行連接。每中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 個(gè) OPC Item都有一個(gè)標(biāo)識(shí)符，該標(biāo)識(shí)符不是用于標(biāo)識(shí)該 OPC Item自身的，它表示該 OPC Item是對(duì)服務(wù)器地址空間中的地址為該標(biāo)識(shí)符的項(xiàng)的映射。 O P C S e r v e r組 （ O P C G r o u p ）O P C S e r v e r項(xiàng) （ O P C I t e m s )服 務(wù) 器 O P C I t e m ( s )組 集 合 （ O P C G r o u p s ）項(xiàng) 集 合 （ O P C I t e m s )瀏 覽 器 （ O P C B r o w s e r ) 圖 OPC數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象分層結(jié)構(gòu) 即一個(gè) OPC服務(wù)器對(duì)象（ OPCServer），一個(gè)作為子對(duì)象的 OPC組集合對(duì)（ OPCGroups）。OPC服務(wù)器經(jīng)常對(duì)應(yīng)于某種特定的控制設(shè)備。 綜上所述，可以用一個(gè)表來(lái)表達(dá) OPC數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象模型。第二層為 OPC模型層，它提供了客戶訪問(wèn)服務(wù)器的對(duì)象模型。它規(guī)定了正是客戶程序所期望使用的接口的行為。任何客戶一服務(wù)器開(kāi)發(fā)商都可以使用這個(gè) DLL 程序封裝的包。這種方法稍復(fù)雜但效率很高，而且可以被 IOPCAsyncIO2：：Refresh2觸發(fā)。本章從軟件開(kāi)發(fā)的角度給出了任務(wù)總述、任務(wù)分解、實(shí)現(xiàn)框架和開(kāi)發(fā)方式，這些都是后續(xù)章節(jié)敘述的綱要。 本章主要是對(duì) OPC客戶應(yīng)用程序進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)的總?cè)蝿?wù) 本設(shè)計(jì)的主要任務(wù) ： ? 創(chuàng)建服務(wù)器對(duì)象。程序結(jié)束時(shí)， VB 可以自動(dòng)取消 COM初始化。 當(dāng)通信完畢，客戶端需要退出訪問(wèn)時(shí)，必須斷開(kāi)與 OPC 服務(wù)器的連接，釋放所有的內(nèi)存和接口。規(guī)范定義的OPCGroup 事件包含如下 4 個(gè)事件 [15]： Datachange 事件，該事件在服務(wù)器方數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)由服務(wù)器