【正文】 方激發(fā)； AsyncReadplete 事件，該事件在異步讀操作完成時由服務(wù)器方激發(fā)； AsyncWriteplete 事件，該事件在異步寫操作完成后由服務(wù)器方激發(fā)； AsyncCancelplete 事件，該事件在取消操作 (取消某一個異步讀或?qū)懖僮?)時由服務(wù)器方激 發(fā)。在 VB 中，如果要調(diào)用其它接口，可以通過執(zhí)行一個 Set 操作實現(xiàn)。 KEPware 安裝后得到的 ProgID 為 ，在注冊表的HKEY CLASSES ROOT 下的 CLSID 里可以找到相應(yīng)的信息?？截愡@些文件到系統(tǒng)盤的 Winnt目錄下，然后在運行里執(zhí)行 REGSVR32命令，來安裝相應(yīng)的代理 DLL文件。為下一章 OPC 客戶端應(yīng)用程序的具體設(shè)計奠定了理論 基礎(chǔ)。 一般來說，有三種方法從 OPC服務(wù)器讀取數(shù)據(jù)： 使用同步接口 IOPCSyncIO，簡單而有效，適合于只讀取少量數(shù)據(jù)的客戶程序。 OPC 服務(wù)器必須提供 OPC 自定義接口， OPC 自動化接口則可選。 OPC 客戶端端口的實現(xiàn) 按照 OPC 數(shù)據(jù)存取 2． 0 規(guī)范，如圖 所示，客戶端需要實現(xiàn)兩個接口IOPCShutdown、 IOPCDataCaUbaek[14]。最頂層為接口層，該層定義了 OPC的數(shù)據(jù)訪問接口，它為客戶程序與服務(wù)器之間提供了交互方式以及約束。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)器對象支持的數(shù)據(jù)和功能。即一個 OPC服務(wù)器對象具有一個作為子對象的 OPC組集合對象，在這個對象里可以添加多個的 OPC組對象。 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 15 頁 OPC 中的兩個層次問題 OPC 對象的分層結(jié)構(gòu) OPC數(shù)據(jù)訪問提供從數(shù)據(jù)源讀取和寫入特定數(shù)據(jù)的手段。 OPC Group中可以包含若干 OPCItem。 ? OPC Server對象是整個邏輯對象模型中的頂層對 象。 OPC 數(shù)據(jù)項并不提供對外接口，客戶不能直接對之進(jìn)行操作，所有對數(shù)據(jù) 項的操作都是通過組對象來進(jìn)行。服務(wù)器對象用于指出特定的 OPC 服務(wù)器應(yīng)用程序名，并向 OPC 客戶端提供創(chuàng)建和操作 OPC 組對象的功能。此外， OPC 基金會還提供了標(biāo)準(zhǔn)的自動化接口封裝器（ wrapper DLL），可以在兩套接口之間轉(zhuǎn)換。 OPC 規(guī)范定義了特定的 COM 接口，但是并沒有說明如何實現(xiàn)這些接口，它規(guī)定服務(wù)器提供給客戶應(yīng)用程序的接口所應(yīng)該具有的行為特征，而把實中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 現(xiàn)方法交給 OPC 服務(wù)器提供者來制定。最后介紹 了論文的主要內(nèi)容 及各章節(jié)的結(jié)構(gòu)框架 。 二 、 主要研究內(nèi)容 針對傳統(tǒng)控制過程中的不足和局限性，研究 OPC 技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)和通信機(jī)制，以及 OPC 客戶端開發(fā)的技術(shù)細(xì)節(jié)。傳統(tǒng)的過程控制系統(tǒng)中，為使每個應(yīng)用程序與設(shè)各交換信息，必須為每個設(shè)備提供相應(yīng)的驅(qū)動程序，由于設(shè)備多樣性和驅(qū)動程序不兼容性，使應(yīng)用程序開發(fā)者必須花大量的精力開發(fā)各設(shè)備的驅(qū)動接口，從而使開發(fā)時間費用大大增加。 簡單易用自動組態(tài)標(biāo)簽，只需少許的組態(tài)，就可以使用高效率的 OPC 組件。自動化供應(yīng)商提供 OPC 服務(wù)器取代專用的設(shè)備驅(qū)動器軟件，以前不同銷售商的軟、硬件之間的驅(qū)動連接帶來的問題迎刃而解。從開發(fā)角度而言，OPC 技術(shù)能夠節(jié)省開發(fā)時間，增強產(chǎn)品的可連接性和互操作性，同時可以使開發(fā)人員實現(xiàn)更多的功能 [8]： 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁 節(jié)省時間 (減少了驅(qū)動程序的開發(fā) )， OPC 服務(wù)器只需開發(fā)一個版本的驅(qū)動程序，使之能與所有的 OPC 客戶端程序通信。當(dāng)前 OPC 在國外已不僅僅局限在過程控制領(lǐng)域的應(yīng)用，已經(jīng)有使用 OPC 規(guī)范成功搭建微波通訊網(wǎng)絡(luò)的報導(dǎo)，這使 OPC 的應(yīng)用跨入了更廣闊的空間。 1998 年 12 月發(fā)布了報警事件規(guī)范 版。 OPC 接口既可以用于應(yīng)用程序的最低級，即通過該接口將現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)采集到DCS 或 SCADA 中來，又可用于應(yīng)用程序的中級環(huán)節(jié)，即通過該接口將數(shù)據(jù)從 DCS或 SCADA 系統(tǒng)采集到上位機(jī)應(yīng)用程序中來，還可將 OPC 應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)來采集數(shù)據(jù)，設(shè)計一個 OPC 服務(wù)器，允許客戶應(yīng)用程序從該服務(wù)器或網(wǎng)上運行 OPC 服務(wù)器的其它節(jié)點計算機(jī)上采集數(shù)據(jù)。 隨著 1997 年 2 月 Microsoft 公司推出 Windows95 支持的 DCOM 技術(shù)， 1997 年 9月新成立的 OPC Foundation 對 OPC 規(guī)范進(jìn)行修改，增加了數(shù)據(jù)訪問等一些標(biāo)準(zhǔn)， OPC規(guī) 范 得 到 了 進(jìn) 一 步 的 完 善 。 OPC 規(guī)范支持 TCP/IP 等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，因此可以將各個子系統(tǒng)從物理上分開，分布于網(wǎng)絡(luò)的不同節(jié)點上。而按照 OPC 規(guī)范設(shè)計的各種監(jiān)測、控制、管理等應(yīng)用系統(tǒng)，既可以通過 OPC 獲取現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)，也可以通過 OPC 彼此 交換信息?？傊?， OPC 應(yīng)用不局限于應(yīng)用程序與現(xiàn)場設(shè)備的接口，應(yīng)該認(rèn)為它是一種 Windows 應(yīng)用程序相互交換數(shù)據(jù)的通用規(guī)范 [5]。 對硬件開發(fā)商而言，由于每一個應(yīng)用軟件有各自的驅(qū)動程序，同樣的硬件要為不同的客戶應(yīng)用程序開發(fā)不同的硬件驅(qū)動程序，當(dāng)多個應(yīng)用軟件讀取同一數(shù)據(jù)源，經(jīng)常發(fā)生沖突；設(shè)備廠商雖然提供驅(qū)動程序，但往往與用戶開發(fā)的應(yīng)用軟件協(xié)議不一致，這時應(yīng)用程序開發(fā)者就必須花大量的精力重新 開發(fā)各設(shè)備的驅(qū)動接口 (硬件供貨商不可能為所有的軟件開發(fā)商提供驅(qū)動程序，因此這項工作有時主要只能由控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)商承擔(dān) )。測試表明該 OPC 客戶端程序具有良好的可靠性和靈活性，方便連接 OPC 服務(wù)器，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時、快速交換。 院長簽字： 指導(dǎo)教師簽字 ： 中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師評閱書 指導(dǎo)教師評語 （①基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握； ② 獨立解決實際問題的能力；③ 研究內(nèi)容的 理論依據(jù)和技術(shù)方法；④取得的主要成果及創(chuàng)新點；⑤ 工作態(tài)度 及工作量；⑥總體評價及建議成績；⑦存在問題； ⑧ 是否同意答辯等）： 成 績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計評閱教師評閱書 評閱教師評語 （ ①選題的意義； ② 基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；③綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及創(chuàng)新點；⑤寫作的規(guī)范程度；⑥總體評價及建議成績；⑦存在問題； ⑧ 是否同意答辯等 ）： 成 績： 評閱教師簽字： 年 月 日 中國礦業(yè)大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計評閱教師評閱書 評閱教師評語 （ ①選題的意義； ② 基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；③綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及創(chuàng)新點；⑤寫作的規(guī)范程度；⑥總體評價及建議成績；⑦存在問題； ⑧ 是否同意答辯等 ）： 成 績： 評閱教師簽字： 年 月 日 中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計答辯及綜合成績 答 辯 情 況 提 出 問 題 回 答 問 題 正 確 基本 正確 有一般性錯誤 有原則性錯誤 沒有 回答 答辯委員會評語及建議成績： 答辯委員會主任簽字： 年 月 日 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評定成績： 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人： 年 月 日 摘 要 OPC 是基于 COM/DCOM 技術(shù)的一個開放的工控行業(yè)的軟件接口標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用于過程控制領(lǐng)域的數(shù)據(jù)交換技術(shù)，是實現(xiàn)控制系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)備級與過程管理級信息交互、實現(xiàn)控制系統(tǒng)開放性的中間件技術(shù)。工業(yè)控制過程越來越復(fù)雜，同時信息全方位共享的需求愈加強烈。在這種背景下， OPC 技術(shù)應(yīng)運而生。首先，將各個硬件設(shè)備驅(qū)動程序和通訊程序封裝成獨立的 OPC 數(shù)據(jù)服務(wù)器，可獨立 運行或嵌入式運行，這樣，上層應(yīng)用軟件可以不關(guān)心硬件的性能特點；其次，由于硬件驅(qū)動和上層應(yīng)用的相對獨立，使硬件可在遵循 OPC 數(shù)據(jù)接口協(xié)議的基礎(chǔ)上獨立升級，軟件開發(fā)者將不必因硬件的特性改變或增加而重寫驅(qū)動程序。只要遵循這套規(guī)則，數(shù)據(jù)交互對兩者來說都是透明的，硬件供應(yīng)商就無需考慮應(yīng)用程序的多種需求和傳輸協(xié)議，軟件開發(fā)商也無需了解硬件的實質(zhì)和操作過程，使不同生產(chǎn)商的客戶 /服務(wù)器之間達(dá)到無 縫互操作，不再為接口之間的兼容性煩惱。 二 、 OPC 技術(shù)的概念 OPC (OLE for Process Control—用于過程控制的 OLE)是一個工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它是許多世界領(lǐng)先的自動化和軟、硬件公司與微軟公司合作的結(jié)晶。 OPC 是以 OLE/COM 機(jī)制作為應(yīng)用程序的通訊標(biāo)準(zhǔn)。 OPC 規(guī)范就是這些領(lǐng)先的自動化軟硬件供應(yīng)商與微軟公司合作，制定的一套標(biāo)準(zhǔn)的 OLE/COM/DCOM 接口協(xié)議 [7]。 2021 年 1 月發(fā)布了批量過程規(guī)范 版。 OPC 技術(shù)的優(yōu)點 1) OPC 技術(shù)與 DDE 的比較： 在 OPC 技術(shù)出現(xiàn)以前， DDE(Dynamic Data Exchange)技術(shù)曾經(jīng)對過程控制作出巨大貢獻(xiàn)。 使開發(fā)人員可以實現(xiàn)更多的新功能，開發(fā)商能將其精力投入到為其 SCADA、HMI 和 Batch 軟件增加新的功能上，而無需像過去那樣花費大量人力物力 在專用驅(qū)動程序的開發(fā)和維護(hù)上。由于客戶機(jī)和服務(wù)器之間實現(xiàn)了互操作性，最終用戶能夠通過選取最適合安裝并能保證在一起有效工作的組件來獲得最大利益，不再像以往那樣受到應(yīng)用軟件選擇的限制。 同步和異步的設(shè)備寫入方式明顯優(yōu)于以往的應(yīng)用程序開發(fā)的 DDE 驅(qū)動程序，當(dāng)需要寫入大量數(shù)據(jù)時選擇異步方式效率更高。設(shè)備廠商雖然可能提供驅(qū)動程序，但與用戶開發(fā)的應(yīng)用軟件往往協(xié)議不一致，限制了客戶對軟件和硬件的選擇。 兼容 OPC 的異步通信操作，為滿足不同的應(yīng)用程序從各種現(xiàn)場設(shè)備獲取數(shù)據(jù)，課題主要涉及如下內(nèi)容 ： ? OPC 規(guī)范的體系結(jié)構(gòu)和通信方式，包括 OPC 客戶端開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù) ? OPC 客戶端的設(shè)計與實現(xiàn) 三 、 研究的意義 當(dāng)前我國還有大量早期控制系統(tǒng)，它們使用設(shè)備供應(yīng)商的驅(qū)動進(jìn)行通信，其數(shù)據(jù)中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 格式不規(guī)范，與現(xiàn)在主流應(yīng)用程序小能很好地兼容。 第四章 ： 介紹了所設(shè)計的 OPC 客戶 程序的 具體 使用 方法 。所以對于開發(fā) 者來說， OPC DA是實現(xiàn)的重點，其它都是在 OPC DA 的基礎(chǔ)上添加接口或外加包文件而成。 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 10 頁 V B . D o p h i應(yīng) 用 程 序C + +應(yīng) 用 程 序自 動 化 包 裝O P C C l i e n tO P C S e r v e r（ 本 地 或 ）數(shù) 據(jù) 緩 沖 區(qū)物 理 設(shè)備數(shù) 據(jù) 庫 圖 典型的 OPC 體系結(jié)構(gòu) OPC 數(shù)據(jù)訪問規(guī)范指出一個 OPC 客戶程序可以連接到一個或多個由不同廠家提供的 OPC 服務(wù)器程序，而多個 OPC 客戶程序也可以連接到一個 OPC 服務(wù)器程序上，服務(wù)器所要訪問的設(shè)備、數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)名及服務(wù)器程序如何進(jìn)行數(shù)據(jù)的訪問由廠商提供的代碼決定。一個 Item就代表一個具體的過程變量。 OPC 應(yīng)用程序可以取得 OPC 服務(wù)器支持屬性的 ServerState 即服務(wù)器執(zhí)行狀態(tài)，還可以調(diào)用 OPC 服 務(wù)器支持的方法 Connect()以和服務(wù)器連接。 OPC Server對象包含了服務(wù)器的基本信息，同時也是組對象 (OPC Group)的容器?？蛻魺o權(quán)操作服務(wù)器地址空間，但是它可以根據(jù)服務(wù)器的地址空間信息確定需要訪問哪些項，然后在 OPC Group內(nèi)通過 OPC Item建立對服務(wù)器地址空間中的項的映射 。在這個 OPC組集合對象里可以添加多個的 OPC組對象（ OPCGroup）。例如：某種 DCS控制系統(tǒng)或