【正文】 .................................................................................. 16 OPC 客戶端及其接口 ................................................................................................ 18 OPC 客戶端概述 ............................................................................................ 18 OPC 客戶端的數(shù)據(jù)來(lái)源 ................................................................................ 19 OPC 客戶端接口 ............................................................................................. 19 4 OPC 技術(shù)在冷軋清洗線中的應(yīng)用 ...................................................................................... 20 工程背景及工藝 ......................................................................................................... 20 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 IV 頁(yè) 冷軋清洗線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) —— 用 C++和 OPC 設(shè)計(jì)二級(jí)控制系統(tǒng) 工程背景 ......................................................................................................... 20 工程工藝 ......................................................................................................... 21 OPC 服務(wù)器與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的連接 ................................................................................ 22 OPC 服務(wù)器與客戶端的連接 .................................................................................... 23 OPC 服務(wù)器客戶端程序的主線程 ............................................................................ 28 總 結(jié) ........................................................................................................................................ 29 致 謝 ........................................................................................................................................ 30 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 31 附 錄 A （ OPC——the standard for real time munication） ........................................ 32 附 錄 B （ OPC——實(shí)時(shí)通信標(biāo)準(zhǔn)） .................................................................................. 36 附 錄 C .................................................................................................................................... 39 附 錄 D .................................................................................................................................... 52 附 錄 E .................................................................................................................................... 60 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1 頁(yè) 冷軋清洗線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) —— 用 C++和 OPC 設(shè)計(jì)二級(jí)控制系統(tǒng) 冷軋清洗線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) —— 用 C++和 OPC設(shè)計(jì)二級(jí)控制系統(tǒng) 1 緒 論 研究背景 現(xiàn)在，工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng) 用已經(jīng)非常普及， DCS（ Distributed Control System，集散控制系統(tǒng)）得到了廣泛應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)正在逐步完善、成熟起來(lái)。 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 I 頁(yè) 冷軋清洗線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) —— 用 C++和 OPC 設(shè)計(jì)二級(jí)控制系統(tǒng) 冷軋清洗線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) —— 用 C++和 OPC設(shè)計(jì)二級(jí)控制系統(tǒng) 摘 要 傳統(tǒng)工控系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)和與其連接的應(yīng)用程序之間的接口沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn) ,為了實(shí)現(xiàn)不同的硬件和軟件所構(gòu)成的計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換和傳輸 ,必須開(kāi)發(fā)各自的通訊程序。 最后介紹 OPC 技術(shù)在 冷軋清洗線 中的應(yīng)用， OPC 服務(wù) 器與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和客戶端的連接。這些軟件解決方案不再是開(kāi)發(fā)單個(gè)的模塊，而是由專用的軟件組件組成。一般實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)為分布式的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)接口、通信、數(shù)據(jù)處理等功能在網(wǎng)絡(luò)上的分布，同時(shí)將一個(gè)系統(tǒng)劃分為各個(gè)子系統(tǒng)，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，改善了系統(tǒng)性能，便于整個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，減少了開(kāi)發(fā)周期與維護(hù)費(fèi)用。而向客戶應(yīng)用程序以統(tǒng)一的方式提供信息，可最小化企業(yè)在信息綜合上的精力。由于硬件開(kāi)發(fā)商對(duì)自己的硬件特征了如指掌，從而能夠最大限度地挖掘硬件的潛力，提高驅(qū)動(dòng)程序的性能。管理該標(biāo)準(zhǔn)的組織是 OPC 基金會(huì)。 OPC 規(guī)范了接口函數(shù)，不管現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備以何種形式存在，客戶都以統(tǒng)一的方式去訪問(wèn)，從而保證軟件對(duì)客戶的透明性，使得用戶完全從底層的開(kāi)發(fā)中脫離出來(lái) [2]。 表 OPC 標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn) 最新版本 內(nèi)容 OPC Data Access OPC Alarms amp。 COM 對(duì)象也具有可重用性，它表現(xiàn)在 COM 對(duì)象的包容和聚合，一個(gè)對(duì)象可以完全使用另一個(gè)對(duì)象的所有功能。 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 8 頁(yè) 冷軋清洗線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) —— 用 C++和 OPC 設(shè)計(jì)二級(jí)控制系統(tǒng) COM擴(kuò)展 ——分布式 COM（ DCOM） DCOM 是 COM 的擴(kuò)展，它可以支持不同計(jì)算機(jī)上組件對(duì)象與客戶程序之間或者組件對(duì)象之間的相互通信，這些計(jì)算機(jī)可以在局域網(wǎng)內(nèi)也可以在廣域網(wǎng)上，甚至通過(guò)Inter 進(jìn)行連接。 微軟公司為了提供商業(yè)應(yīng)用程序和特定用途的軟件包間的相互連接性，開(kāi)發(fā)了所謂的組件對(duì)象模型（ Component Object Model, COM）技術(shù)。但是如果不提供一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的 COM 接口，各個(gè)控制設(shè)備廠家開(kāi)發(fā)的 COM組件之間的相互連接仍然是不可能的。 隨著基于 OPC 標(biāo)準(zhǔn)的控制組件的推廣和普及，不僅使控制系統(tǒng)的增設(shè)和組件的置換更加簡(jiǎn)單，而且使過(guò)程數(shù)據(jù)的訪問(wèn)也變得容易。 OPC 組對(duì)象包含在 OPC 服務(wù)器對(duì)象中，并由客戶端定義和維護(hù)，每個(gè)服務(wù)器可以包含多個(gè)組對(duì)象。數(shù)據(jù)項(xiàng)不能被 OPC 客戶作為對(duì)象進(jìn)行操作，所有對(duì) OPC 數(shù)據(jù)項(xiàng)的操作都是通過(guò)組對(duì)象來(lái)進(jìn)行的。從 OPC Server 對(duì)象的功能可以看出， OPC Server 對(duì)象面向 OPC 服務(wù)器的技術(shù)細(xì)節(jié)，基本獨(dú)立于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)源，可以統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)。 圖 同步數(shù)據(jù)訪問(wèn)處理 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 13 頁(yè) 冷軋清洗線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) —— 用 C++和 OPC 設(shè)計(jì)二級(jí)控制系統(tǒng) 與此相對(duì)，如圖 所示的異步訪問(wèn)， OPC 服務(wù)器接到 OPC 應(yīng)用程序的要求后，幾乎立即將方法返回。 OPC 服務(wù)器對(duì)象及其 組對(duì)象 接口 OPC 服務(wù)器接口 圖 標(biāo)準(zhǔn) OPC 服務(wù)器對(duì)象 OPC 服務(wù)器對(duì)象接口的行為 [8]（圖 ） ： IUnknown 所有 COM 對(duì)象必須實(shí)現(xiàn)的最基本接口，包括 AddRef， Release 和 QueryInterface，所有 COM 對(duì)象都必須實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口。它主要用于當(dāng)相應(yīng)組對(duì)象的接口 指針都被釋放后重新與之建立連接（當(dāng)然如果此組對(duì)象已從內(nèi)存中刪除除外）。枚舉器也是一個(gè) COM 對(duì)象，它實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)類型枚舉接口，如 IEnumString 和 IEnumUnknown 接口，OPC 服務(wù)器對(duì)它的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，由相應(yīng)接口函數(shù)來(lái)創(chuàng)建它的對(duì)象，由客戶程序來(lái)釋放它。 IOPCServerPublicGroups（可選） 公共組對(duì)象為客戶和服務(wù)器提供了共享數(shù)據(jù)的一種機(jī)制 ，可被多個(gè)客戶程序訪問(wèn)，它可由服務(wù)器或客戶程序創(chuàng)建。此可選接口允許客戶裝載和 存儲(chǔ) OPC 服務(wù)器的 ?配置 ?，但不能存儲(chǔ)任何客戶定義的信息像組對(duì)象和項(xiàng)對(duì)象的定義。 SetClientHandles；改變項(xiàng)對(duì)象的客戶句柄。 SetName；設(shè)置私有組對(duì)象的名稱，名字必須唯一?？梢詮膬?nèi)存（ CHCHE）中讀取，也可以從設(shè)備內(nèi)直接讀取。其接口方法與普通枚舉接口方法功能相同。由于 OPC服務(wù)端和客戶端之間的接口是標(biāo)準(zhǔn)的，所以就可以開(kāi)發(fā)出通用的 OPC 客戶端，使不同的應(yīng)用程序訪問(wèn)同一臺(tái)設(shè)備或者使同一個(gè)應(yīng)用程序訪問(wèn)不同的設(shè)備。 OPC 客戶 端接口 IOPCDataCallback 為支持此連接點(diǎn)，客戶必須創(chuàng)建一個(gè)既支持 IUnknown 又支持 IOPCDataCallback的接受器對(duì)象。服務(wù)器 獲得 IOPCShutdown 接口指針的方法 IOPCDataCallback 出接口相同。 同時(shí) ， 也要求對(duì)帶鋼的帶鋼跟蹤更為精確 ， 要在生產(chǎn)線的全程對(duì)帶鋼進(jìn)行有效地跟蹤 。 首先穿帶 ； 接著入口剪切頭 ；然后焊接 ； 最后挖邊，通過(guò)挖邊機(jī)挖一個(gè)圓角，以利于帶鋼順利通過(guò)。 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 23 頁(yè) 冷軋清洗線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) —— 用 C++和 OPC 設(shè)計(jì)二級(jí)控制系統(tǒng) 圖 S7 400 中 LEVEL2 下的 OPC Server OPC 服務(wù)器與客戶端的連接 圖 OPC 服務(wù)器與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和客戶端的連接 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 24 頁(yè) 冷軋清洗線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) —— 用 C++和 OPC 設(shè)計(jì)二級(jí)控制系統(tǒng) OPC 服務(wù)器客戶端 程序的設(shè)計(jì)思路是先實(shí)現(xiàn)服務(wù)器對(duì)象類，組對(duì)象類，項(xiàng)對(duì)象類。 OPC 服務(wù)器客戶端程序中重要的類有： class COPCServer， class COPCGroup， class OPCItem， class Level1。 //指向 IUnknown 接口的指針 IConnectionPointContainer *pCPC。 //尋找連接點(diǎn)，返回指向 IOPCDataCallback 的指針 pCP hr = pCPAdvise(pSink)。 } public: getName() const { return d_itemwszName。 public: Level1()。 OPCItem getItem(