工業(yè)通信OPC協(xié)議的內容術(shù)語(yǔ)介紹和使用

OPC是一種利用微軟的COM/DCOM技術(shù)來(lái)達成自動(dòng)化控制的協(xié)定，

采用典型的C/S模式，

針對硬件設備的驅動(dòng)程序由硬件廠(chǎng)商完成，提供統一OPC接口標準的Server程序，

軟件廠(chǎng)商只需按照OPC標準接口編寫(xiě)Client程序就訪(fǎng)問(wèn)Server程序進(jìn)行讀寫(xiě)，即可實(shí)現與硬件設備的通信。

OPC協(xié)定包括：

DA(Data Access)規范：訪(fǎng)問(wèn)數據主要采用該規范

A&E(Alarm and Event)規范：基于事件，提供Client端訂閱，事件觸發(fā)后Server端主動(dòng)提交回數據的數據訪(fǎng)問(wèn)方式。

HDA(History data access)規范

OPC XML-DA規范

OPC UA(Unified Architecture)：OPC協(xié)定的新版，

不再拘束于COM/DCOM技術(shù)，意味著(zhù)不再像傳統的（Classic）OPC協(xié)定那樣僅支持在Windows等平臺上使用，具有跨平臺性，同時(shí)OPC UA也使用了可靠的通信機制，接口簡(jiǎn)單一致。

比如：對傳統的三種不同類(lèi)型OPC服務(wù)器的訪(fǎng)問(wèn) - 數據訪(fǎng)問(wèn)（DA）、報警和事件（AE）、歷史數據訪(fǎng)問(wèn)（HDA），

要獲得一個(gè)溫度傳感器的當前值、一個(gè)高溫度事件和溫度的歷史平均值，要依次使用不同的命令執行；

而使用OPC UA，僅用一個(gè)組件就非常容易地完成了。配置和工程的時(shí)間也因此可以大大縮短。

包括３類(lèi)對象：OPC server對象、OPC group對象、OPC item對象，每類(lèi)對象都包括一系列接口。

OPC Server對象：

主要功能：

創(chuàng )建和管理OPC Group對象；

管理服務(wù)器內部的狀態(tài)信息。

OPC Group對象：

主要功能：

管理OPC Group對象的內部狀態(tài)信息；

創(chuàng )建和管理Items對象；

OPC服務(wù)器內部的實(shí)時(shí)數據存取服務(wù)（同步與異步方式）。

屬性：

name：組的名字，由客戶(hù)端自己定義。

active：組的激活狀態(tài)，如果為false則組內全部Item將不再從數據源取數據，在客戶(hù)端中的表現是讀取不到數據，同時(shí)寫(xiě)數據也影響不到服務(wù)器端。

update rate：服務(wù)器向客戶(hù)端提交變化數據的更新速率(這個(gè)數值應比服務(wù)器設定的最小值大)。

Percent Dead band：數據死區，即能引起數據變化的最小數值百分比。

OPC Item對象：

主要功能：

用來(lái)描述實(shí)時(shí)數據，代表了與服務(wù)器數據源的連接，而不是數據源。

一個(gè)項不能被OPC客戶(hù)端訪(fǎng)問(wèn)，因此在OPC規范中沒(méi)有對應于項的COM接口，所有對項的訪(fǎng)問(wèn)都需要通過(guò)OPC Group對象來(lái)實(shí)現。

屬性：

name：項的名稱(chēng)，在服務(wù)器對應于Item ID。

active：項的激活狀態(tài)。

value：項的數據值。

quality：項的品質(zhì)，代表數值的可信度。

Timestamp：時(shí)間戳，代表數據的存取時(shí)間。

注：

1.Item的存儲類(lèi)型————VARIANT（編寫(xiě)程序時(shí)使用的主要也是它）

2.Item的數據類(lèi)型(VARTYPE)：

3.Item的Alias：項的別名，由服務(wù)器設置，避免了項名稱(chēng)過(guò)長(cháng)所帶來(lái)的麻煩。

4.Group類(lèi)型：公共組和私有組。公共組由多個(gè)客戶(hù)共享，私有組只屬于某一OPC客戶(hù)。公共組對連接到服務(wù)器的所有客戶(hù)都有效，而私有組只能對建立它的客戶(hù)程序有效。（大多服務(wù)器未實(shí)現有公共組）

5.Item在服務(wù)器端定義，對應于硬件實(shí)際地址，客戶(hù)端連接服務(wù)器端后創(chuàng )建并添加OPC Group，并創(chuàng )建一系列OPC Item（連接到服務(wù)器端定義的Item），將邏輯上等價(jià)的一組OPC Item添加到OPC Group中才能通過(guò)組對象來(lái)對數據進(jìn)行存取操作。

同步通信：OPC客戶(hù)端對OPC服務(wù)端進(jìn)行讀取操作時(shí)，OPC客戶(hù)端必須等到OPC服務(wù)器端完成對應操作后才能返回，在此期間OPC客戶(hù)端處于一直等待的狀態(tài)。

異步通信：OPC客戶(hù)端對OPC服務(wù)器端進(jìn)行讀取操作時(shí)，OPC客戶(hù)端發(fā)送請求后立即返回，不用等待服務(wù)器端，當OPC服務(wù)器端完成操作后再通知客戶(hù)端程序。

訂閱：需要服務(wù)器端支持OPC A&E規范，由客戶(hù)端設定數據的變化限度，如果數據源的實(shí)時(shí)數據變化超過(guò)了該限度，服務(wù)器則通過(guò)回調返回數據給客戶(hù)端。

COM組件初始化；

創(chuàng )建服務(wù)器Server對象；

創(chuàng )建組Group對象；

創(chuàng )建項Item對象；

添加Item到Group中；

添加Group到Server對象中；

連接服務(wù)器（這里的順序與具體實(shí)現有關(guān)），完成相應操作；

COM組件關(guān)閉

在實(shí)際的工程項目中，經(jīng)常會(huì )遇到需要把OPC UA DA的協(xié)議轉換成其他協(xié)議，比如modbus，profinet等。有時(shí)也需要把modbus轉成OPC UA DA接入到OPC UA DA系統，這時(shí)候就需要使用協(xié)議轉換網(wǎng)關(guān)進(jìn)行轉換。如下圖所示，使用vfbox網(wǎng)關(guān)，把modbus協(xié)議轉換成OPC UA DA協(xié)議。