【正文】 ..5 Modbus 兼容分類 ...................................................................................................5 3 OPC 技術規(guī)范 ............................................................................................................................6 OPC 技術歷史 ..................................................................................................................6 OPC 技術規(guī)范 ..................................................................................................................6 COM 技術 ........................................................................................................................7 OPC 服務器數(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)訪問服務器的實現(xiàn) ..........................................................................................9 OPC 服務器要求分析 ........................................................................................................9 OPC 服務器結構框架 ..............................................................................................9 OPC 服務器需要實現(xiàn)的功能 ................................................................................. 11 OPC 服務器開發(fā)步驟 ...................................................................................................... 12 服務器組和項屬性實現(xiàn) ................................................................................................... 12 服務器與客戶端傳送機制 ............................................................................................... 13 服務器與客戶端異步通報方式傳送機制 ................................................................. 13 服務器與客戶端連接點方式傳送機制 .................................................................... 14 OPC 對象和接口 ............................................................................................................. 15 5 OPC 服務器的實驗測試 ............................................................................................................ 15 結論 ............................................................................................................................................ 18 參考文獻 ..................................................................................................................................... 18 附錄 1 OPC 組件的部分實現(xiàn)代碼 ................................................................................................. 19 附錄 2 實驗設備及運行環(huán)境 ........................................................................................................ 21 致謝 ............................................................................................................................................ 22 滁州學院本科畢業(yè)設計 1 基于 Modbus 通信協(xié)議的智能儀表 OPC 服務器的開發(fā) 摘要 : OPC（ OLE for Process Control） 是過程控制軟硬件與 基于 Windows 平臺的應用程序之間的通信 通道， 它已經成為現(xiàn)代工業(yè)自動化控制領域的標準，被廣大廠商和用戶所接受。 and the realization of the key technology. Key words: Communication protocol of Modbus。使計算機控制系統(tǒng)成為最為方便的自動控制方法。OPC規(guī)范定義了一個工業(yè)標準接口，這個標準使得 COM技術使用于過程控制和制造自動化等應用領域。 不過在國內 OPC產品開發(fā)目前幾乎還是空白 ，只有少數(shù)自動化軟件和大型硬件廠商實現(xiàn)了 OPC客戶或 OPC服務器功能，市場開拓還處于概念宣傳階段。 滁州學院本科畢業(yè)設計 4 2 Modbus 總線技術 現(xiàn)場總線技術 現(xiàn)場總線技術是用于過程自動化、制造自動化等領域的現(xiàn)場智能設備相互通信的網絡，它作為工業(yè) 數(shù)字通信網絡基礎，溝通了生產過程現(xiàn)場及控制設備之間及其與更高控制管理層次之間的聯(lián)系。若主站未收到應答信息或者響應報文，會再次發(fā)送報文給從站。 2 級類代表一些特殊的功能應用，此外還通過分類來識別一些已經存在但不易解釋實現(xiàn)的交易。 OPC 基金會在 1996 年 9 月 24 日在美國達拉斯舉行了第一次理事會，并在同年 10 月 7 日芝加哥的第一次全體大會上宣告成立。 COM 技術 COM 是微軟公司倡導的一個制定軟件的方法，在 COM 的構架下可以開發(fā)出各式各樣的功能專一的組件，然后按照需要將他們結合起來，構成復雜的應用系統(tǒng)。 下面簡單介紹一下 COM 組件、 COM 對象和 COM 接口?？蛻舫绦蛲ㄟ^指定的 CLSID 進行對象的創(chuàng)建和初始化工作，客戶程序要使用 COM 對象的接口，它必須知道該接口的 IID 和接口成員函數(shù)。當 OPC 服務器完成數(shù)據(jù)訪問時，觸發(fā) OPC 應用程序異步訪問的完成，將數(shù)據(jù)結果返回給 OPC 應用程序。其數(shù)據(jù)點監(jiān)視功能使通信模塊 在客戶端界面上實現(xiàn)對設備數(shù)據(jù)點的讀寫。 物理設備中的模擬變量是以整數(shù)或者浮點數(shù)的形式讀出的，可是這些值只是存儲區(qū)內 的一個相對量，模擬變量模塊可以將它們經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。標簽組可以讓瀏覽標簽的客戶端分層次的仔細查看標簽 ； （ 4） 標簽：標簽用于在 OPC 服務器中映射目標硬件數(shù)據(jù)點。為避免不同線程同時對數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)進行操作 ， 須考慮對臨界區(qū)的互斥控制 ； （ 5） 界面設計。讀設備強迫服務器從所連的設備讀取數(shù)據(jù)。異 步寫函數(shù)通過連接點返回給 OPC 客戶的是 I/O 函數(shù)操作完后的狀態(tài)。句柄是一個普通的數(shù)據(jù)結構、一個索引或偏移量 ， 服務器通過句柄來聯(lián)系項。 IAdviseSink 接口用于接收異步通報。在服務器端為客戶生成一個 OPCServer 對象 ； 滁州學院本科畢業(yè)設計 14 （ 2）用 戶調用服務器實現(xiàn)的 IOPCServer::Ad2dGroup()函數(shù)添加組 ； （ 3） 客戶調用服 務器實現(xiàn)的 IOPCSeEver::Ad2dltem()函數(shù)添加項 ； （ 4） 客戶生成一個 IAdviseSink 對象 ； （ 5） 客戶調用服務器端實現(xiàn)的 DAdvise 函數(shù) ， 與服務器建立連接?？蛻舫绦蜷_始運行后，通過可連接對象 接口查詢自己的接口指針，若 OPC 服務器提供了該接口的實現(xiàn)，那么客戶就調用該接口的 Advise 方法，把在接收器中實現(xiàn)的 IUnknown 接口指針傳送給服務器。 OPC 項沒有自己的接口 ， 無需實現(xiàn)任何接口功能 ， 只需增加相應的功能函數(shù) (如根據(jù) OPC 項的名稱與數(shù)據(jù)源進行連接、讀 /寫數(shù)據(jù)源等 )。當客戶程序建立連接時 ， 通過類廠注冊服務器程序并實例化一個服務器對象傳遞給客戶程序 。 圖 55 標簽屬 性 滁州學院本科畢業(yè)設計 18 結論 本文所 開發(fā)的 OPC 服務器， 實現(xiàn)了與客戶端的連接，并且可以實現(xiàn)添加或者刪除組和項的操作 ，經過測試基本 擁有了 OPC 服務器作為工業(yè)通用數(shù)據(jù)訪問服務器的功能，實現(xiàn)了 OPC 規(guī)范中所規(guī)定的訪問機制和 Modbus/TCP 標準規(guī)范中的功能。 extern FREESERVER FreeServer。 extern REGTAGEX RegTagEx。 extern SETWRITECALLBACK SetWriteCallback。 extern SETLOGNOTIFY SetLogNotify。//定義類標識 const LPCSTR OPCProgID=。 *Quality= TagList[I].lQuality。ft)。 *pDeviceError=0。 } } 附錄 2 實驗設備及運行環(huán)境 序號 名稱 型號 /版號 數(shù)量 1 電腦 華碩 S81 一臺 2 操作系統(tǒng) Windows XP 一套 3 應用 軟件 Visual C++ 一套 4 三相智能電壓表 MMC 系列 一 臺 滁州學院本科畢業(yè)設計 22 致 謝 在論文的寫作 過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，都在同學和老師的幫助下度過了。 由于我的學術水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學友批評和指正！