引言
随着控制技术、计算机技术和网络通讯技术的发展，OPC技术越来越广泛的应用于工业控制中，实现不同控制系统与数据监控软件之间的数据通信。吐哈油田三塘湖原油管道SCADA系统利用OPC技术，实现上位机监控系统CITECT与现场控制系统ABControlLogix5000之间的实时数据通讯。
1OPC工业标准简介
OPC全称是ObjectLinkingandEmbedding（OLE）forProcessControl，它的应用遍布全球，包括生产自动化控制系统和生产仪器仪表的公司。OPC规范包括OPC服务器和OPC客户端两个部分，其实质是在硬件供应商和软件开发商之间建立了一套完整的“规则”，只要遵循这套规则，数据交互对两者来说都是透明的，硬件供应商无需考虑应用程序的多种需求和传输协议，软件开发商也无需了解硬件的实质和操作过程。OPC技术的模式为客户端与服务端模式。OPC服务器分为三层结构：OPC服务器、OPC组和OPC项目。逻辑关系上，服务器对象和组对象之间是聚合关系，组对象和项对象之间是包容关系。其中OPC服务器对象包含了一个OPC组集合以及OPC浏览器对象；OPC组对象用于组的状态管理；OPC项对应着实际硬件设备中某个具体设备单元，它包括当前设备单元的数据值、数据时间标签、数据品质信息三个基本属性。OPC客户端与OPC服务器之间的数据方式有两种：同步和异步方式。同步方式适用于数据量较少的场合，是指双方按照指定频率交换所有数据的方式，方法简单，效率低下。异步方式应用较多，适用于发送数据量大的场合，是指当OPC服务器缓冲区发生改变时，向客户端发出通知，客户端得到通知后再进行处理。OPC规范定义了两套接口规范，其一是自动化接口规范，其二是定制接口规范。二者应用上有所不同。自动化接口规范适用于VB类的脚本语言编写的应用程序；定制接口规范适用于C和C++应用程序，相对更强大。
2OPC技术对工业控制系统应用与影响
2．1OPC技术可了开发驱动程序不通用的问题
计算机技术一直在跟随时代的变化而不断发展，用户对于计算机的需求的日益升高，工业控制系统所能实现的功能也日渐强大，控制系统的结构更是日趋复杂，系统所形成的规模逐渐强大，在实际工业生产中若想构建一套完整的工业控制系统，常常要对多家不同公司的生产的控制设备或研发的系统进行集成，才能实现功能的完善，但受没有统一标准的影响，设备及软件的使用单位必须对每一个设备都予以编写与之相对的驱动程序，工作量巨大。如遇硬件设备升级或对其进行修改，与之相对的驱动程序也必须进行修改，给使用带来不便。OPC则具有统一的、标准的接口，硬件供应商可以提供符合OPC技术的程序，使用单位技术人员只要随之编写一个接口程序，用户就能方便地对设备进行选型、功能扩充等操作，且只要提供OPC的支持，系统中所有的数据都能通过OPC接口进行交换。
2.2OPC服务器
RSLinx是罗克韦尔公司的一款通讯软件，可与AB的ControlLogixPLC硬件进行无缝连接，提供与微软的Windows操作系统全兼容的数据连接方式。利用RSLinx可把实时采集的工厂数据在Windows支持的软件中进行分析、存储、显示等。RSLinx提供最快速的OPC、DDE接口，实现PLC处理器与监控软件的数据通讯。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆建立OPC服务器，利用Rslinx软件的“Whois..”，查看当前所有连接到控制网络的控制器。定义Topic名称，与需要读取数据的控制器连接。OPC客户端通过Topic与OPC服务器建立连接。Rslinx软件是作为Windows的一个系统服务程序在后台自动运行。
2.3访问专有数据可用OPC作为中间件
在实际应用当中，控制软件一般都会采用其专有的实时或历史数据库进行数据计算与存储，所以对这些数据库进行访问就不会像访问通用数据库那么简单，我们一般需要通过开发商提供的函数或其它特殊的方式进行数据调用，但是不同的开发商所提供的函数通常是不一样的，如果要对多个软件的专有数据库进行数据访问，就必须随之编写多个不同的函数代码，这样的操作显然操作起来十分复杂。而使用OPC则能很好的解决掉这个问题，只要专有数据库的开发者在提供相应数据库的同时，再提供一个可以对该数据库的OPC服务器进行访问的函数，那样用户需要访问时，无需对该专有数据库特定的接口要求进行了解，使用者只要按照OPC规范的要求，对OPC客户端进行程序编写，就可以实现对该数据库服务器的访问。
2.4OPC客户端的实现
客户端采用Citect监控软件。Citect支持OPC规范，并提供强大的组态功能和网络应用。使用Citect软件实现监控系统的画面浏览、报警、历史趋势等功能。完成OPC服务器和客户端的配置工作后，就可以进行连接测试，检验OPC服务器能否把它从设备独到的数据正确的传送给客户端，同时检验客户端能否对设备操作值进行改写，实现数据双向传输。在Citect中组态一副画面，连接在数据库中定义好的数据，然后与控制器中的数据进行对比，以确定数据连接是否正确。
2.5OPC可以对不同的数据进行集成
当今时代网络化是控制系统发展的重要趋势之一，而控制系统内部需采用网络技术进行连接，一个控制系统与另一个控制系统之间的连接也需用网络实现，以便进行大系统的组成，如果想实现整个控制系统进入该企业管理系统，那么也必须进行网络连接才能实现。在实际应用中控制系统一般来说只是整个企业网当中的一个子网络，在实现企业网络集成的过程中，OPC也必将发挥它的重要作用。企业信息的内部集成的过程中，OPC可以作为连接件，提供了方便的信息流通和交换。OPC使控制系统的功能得到了巨大提升，使网络的功能得到了增强，间接提升了企业的管理水平。
2.6OPC技术在工业仪表与自动化控制应用中有很多优点
其一是通过OPC的接口函数进行数据共享，各系统之间不需要考虑对方是以何种语言开发，只需要按统一的接口去访问，大大的提高了系统的开放性；其二是OPC使用了接口，保证了软件的透明性，调用方便；其三是OPC规范的技术基础是COM，通用接口提高了软件的重用性，标准化的规范使开发者提高了效率；其四是OPC的特点是各系统属于高内聚低耦合，各系统之间互不影响，如果一方系统出现问题，对方系统不会受影响，便于系统维护；其五是OPC是基于DCOM技术，工业仪表与自动化控制系统不需要直接连接，只要网络能够互通，不受地理区域的限制，便可进行数据共享。
结语
OPC作为一项日益成熟技术逐渐得到各大厂商的青睐，访问的接口统一，使工业控制系统不断走向集成和共享，用户能够从中得到更多的方便，为工业自动控制领域融入了勃勃生机。
参考文献
[1]郎坚.基于OPC技术的自动化软件的研究[J].信息与电脑(理论版),2018(04):88-90.
[2]段润群,谢云山.上位机软件与S7-1200PLC的OPC通信研究[J].自动化与仪器仪表,2014(05):13-15.
[3]刘志.基于OPC技术的生产数据采集与过程监控系统研究与开发工业[D].合肥工业大学,2009.
论文作者:李戈
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/27
标签：数据论文; 控制系统论文; 技术论文; 接口论文; 服务器论文; 客户端论文; 软件论文; 《中国西部科技》2019年第24期论文;