【正文】 ...........................................................5 Modbus 兼容分類 ...................................................................................................5 3 OPC 技術(shù)規(guī)范 ............................................................................................................................6 OPC 技術(shù)歷史 ..................................................................................................................6 OPC 技術(shù)規(guī)范 ..................................................................................................................6 COM 技術(shù) ........................................................................................................................7 OPC 服務(wù)器數(shù)據(jù)訪問方式 .................................................................................................8 同步數(shù)據(jù)訪問 .........................................................................................................8 異步數(shù)據(jù)訪問 .........................................................................................................9 4 Modbus OPC 數(shù)據(jù)訪問服務(wù)器的實(shí)現(xiàn) ..........................................................................................9 OPC 服務(wù)器要求分析 ........................................................................................................9 OPC 服務(wù)器結(jié)構(gòu)框架 ..............................................................................................9 OPC 服務(wù)器需要實(shí)現(xiàn)的功能 ................................................................................. 11 OPC 服務(wù)器開發(fā)步驟 ...................................................................................................... 12 服務(wù)器組和項(xiàng)屬性實(shí)現(xiàn) ................................................................................................... 12 服務(wù)器與客戶端傳送機(jī)制 ............................................................................................... 13 服務(wù)器與客戶端異步通報(bào)方式傳送機(jī)制 ................................................................. 13 服務(wù)器與客戶端連接點(diǎn)方式傳送機(jī)制 .................................................................... 14 OPC 對(duì)象和接口 ............................................................................................................. 15 5 OPC 服務(wù)器的實(shí)驗(yàn)測(cè)試 ............................................................................................................ 15 結(jié)論 ............................................................................................................................................ 18 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................................... 18 附錄 1 OPC 組件的部分實(shí)現(xiàn)代碼 ................................................................................................. 19 附錄 2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及運(yùn)行環(huán)境 ........................................................................................................ 21 致謝 ............................................................................................................................................ 22 滁州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 基于 Modbus 通信協(xié)議的智能儀表 OPC 服務(wù)器的開發(fā) 摘要 : OPC（ OLE for Process Control） 是過程控制軟硬件與基于 Windows 平臺(tái)的應(yīng)用程序之間的通信 通道， 它已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)，被廣大廠商和用戶所接受。 and the realization of the key technology. Key words: Communication protocol of Modbus。使計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)成為最為方便的自動(dòng)控制方法。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)使用于過程控制和制造自動(dòng)化等應(yīng)用領(lǐng)域。 不過在國(guó)內(nèi) OPC產(chǎn)品開發(fā)目前幾乎還是空白，只有少數(shù)自動(dòng)化軟 件和大型硬件廠商實(shí)現(xiàn)了 OPC客戶或 OPC服務(wù)器功能，市場(chǎng)開拓還處于概念宣傳階段。 滁州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 2 Modbus 總線技術(shù) 現(xiàn)場(chǎng)總線 技術(shù) 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是用于過程自動(dòng)化、制造自動(dòng)化等領(lǐng)域的現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備相互通信的網(wǎng)絡(luò)，它作為工業(yè) 數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，溝通了生產(chǎn)過程現(xiàn)場(chǎng)及控制設(shè)備之間及其與更高控制管理層次之間的聯(lián)系。若主站未收到應(yīng)答信息或者響應(yīng)報(bào)文，會(huì)再次發(fā)送報(bào)文給從站。 2 級(jí)類代表一些特殊的功能應(yīng)用，此外還通過分類來識(shí)別一些已經(jīng)存在但不易解釋實(shí)現(xiàn)的交易。 OPC 基金會(huì)在 1996 年 9 月 24 日在 美國(guó)達(dá)拉斯舉行了第一次理事會(huì)，并在同年 10 月 7 日芝加哥的第一次全體大會(huì)上宣告成立。 COM 技術(shù) COM 是微軟公司倡導(dǎo)的一個(gè)制定軟件的方法，在 COM 的構(gòu)架下可以開發(fā)出各式各樣的功能專一的組件，然后按照需要將他們結(jié)合起來，構(gòu)成復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)。 下面簡(jiǎn)單介紹一下 COM 組件、 COM 對(duì)象和 COM 接口?？蛻?程序通過指定的 CLSID 進(jìn)行對(duì)象的創(chuàng)建和初始化工作，客戶程序要使用 COM 對(duì)象的接口，它必須知道該接口的 IID 和接口成員函數(shù)。當(dāng) OPC 服務(wù)器完成數(shù)據(jù)訪問時(shí)，觸發(fā) OPC 應(yīng)用程序異步訪問的完成，將數(shù)據(jù)結(jié)果返回給 OPC 應(yīng)用程序。其數(shù)據(jù)點(diǎn)監(jiān)視功能使通信模塊在客戶端界面上實(shí)現(xiàn) 對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)點(diǎn)的讀寫。 物理設(shè)備中的模擬變量是以整數(shù)或者浮點(diǎn)數(shù)的形式讀出的，可是這些值只是存儲(chǔ)區(qū)內(nèi) 的一個(gè)相對(duì)量，模擬變量模塊可以將它們經(jīng)過比例變換成為有意義的物理 值，還需要定義物理單位、死區(qū)、上溢下溢范圍等信息。標(biāo)簽組可以讓瀏覽標(biāo)簽的客戶端分層次的仔細(xì)查看標(biāo)簽 ； （ 4） 標(biāo)簽：標(biāo)簽用于在 OPC 服務(wù)器中映射目標(biāo)硬件數(shù)據(jù)點(diǎn)。為避免不同線程同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作 ， 須考慮對(duì)臨界區(qū)的互斥控制 ； （ 5） 界面設(shè)計(jì)。讀設(shè)備強(qiáng)迫服務(wù)器從所連的設(shè)備讀取數(shù)據(jù)。異步寫函數(shù)通過連接點(diǎn)返回給 OPC 客戶的是 I/O 函 數(shù)操作完后的狀態(tài)。句柄是一個(gè)普通的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、一個(gè) 索引或偏移量 ， 服務(wù)器通過句柄來聯(lián)系項(xiàng)。 IAdviseSink 接口用于接收異步通報(bào)。在服務(wù)器端為客戶生成一個(gè) OPCServer 對(duì)象 ； 滁州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 （ 2）用 戶調(diào)用服務(wù)器實(shí)現(xiàn)的 IOPCServer::Ad2dGroup()函數(shù)添加組 ； （ 3） 客 戶調(diào)用服 務(wù)器實(shí)現(xiàn)的 IOPCSeEver::Ad2dltem()函數(shù)添加項(xiàng) ； （ 4） 客戶生成一個(gè) IAdviseSink 對(duì)象 ； （ 5） 客戶調(diào)用服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)的 DAdvise 函數(shù) ， 與服務(wù)器建立連接?？蛻舫绦蜷_始運(yùn)行后，通過可連接對(duì)象接口查詢自己的接口指針，若 OPC 服務(wù)器提供了該 接口的實(shí)現(xiàn)，那么客戶就調(diào)用該接口的 Advise 方法，把在接收器中實(shí)現(xiàn)的 IUnknown 接口指針傳送給服務(wù)器。 OPC 項(xiàng)沒有自己的接口 ， 無需實(shí)現(xiàn)任何接口功能 ， 只需增加相應(yīng)的功能函數(shù) (如根據(jù) OPC 項(xiàng)的名稱與數(shù)據(jù)源進(jìn)行連接、讀 /寫數(shù)據(jù)源等 )。當(dāng)客戶程序建立連接時(shí) ， 通過類廠注冊(cè)服務(wù)器程序并實(shí)例化一個(gè)服務(wù)器對(duì)象傳遞給客戶程序 。 圖 55 標(biāo)簽屬性 滁州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 結(jié)論 本文所 開發(fā)的 OPC 服務(wù)器， 實(shí)現(xiàn)了與客 戶端的連接，并且可以實(shí)現(xiàn)添加或者刪除組和項(xiàng)的操作 ，經(jīng)過測(cè)試基本 擁有了 OPC 服務(wù)器作為工業(yè)通用數(shù)據(jù)訪問服務(wù)器的功能，實(shí)現(xiàn)了 OPC 規(guī)范中所規(guī)定的訪問機(jī)制和 Modbus/TCP 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中的功能。 extern FREESERVER FreeServer。 extern REGTAGEX RegTagEx。 extern SETWRITECALLBACK SetWriteCallback。 extern SETLOGNOTIFY SetLogNotify。//定義類標(biāo)識(shí) const LPCSTR OPCProgID=。 *Quality= TagList[I].lQuality。ft)。 *pDeviceError=0。 } } 附錄 2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及運(yùn)行環(huán)境 序號(hào) 名稱 型號(hào) /版號(hào) 數(shù)量 1 電腦 華碩 S81 一臺(tái) 2 操作系統(tǒng) Windows XP 一套 3 應(yīng)用 軟件 Visual C++ 一套 4 三相智能電壓表 MMC 系列 一 臺(tái) 滁州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 致 謝 在論文的寫作過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的 幫助下度過了。 由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請(qǐng)各位老師和學(xué)友批評(píng)和指正！