力控組態(tài)軟件的OPC支持

力控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫支持OPC標(biāo)準(zhǔn)，作為OPC客戶程序，它可以從其他OPC服務(wù)器程序中訪問數(shù)據(jù)。與DDE類似，當(dāng)力控?cái)?shù)據(jù)庫作為客戶端訪問OPC服務(wù)器程序時(shí)，是將OPC服務(wù)器程序當(dāng)作一個(gè)I/O設(shè)備。數(shù)據(jù)庫中的點(diǎn)參數(shù)通過I/O數(shù)據(jù)連接與OPC服務(wù)器程序進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。　　
　　一、OPC適應(yīng)范圍
　　利用OPC技術(shù)，主要實(shí)現(xiàn)：
　　1、在線數(shù)據(jù)監(jiān)測。實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用程序和工業(yè)控制設(shè)備之間高效、靈活的數(shù)據(jù)讀寫。
　　2、報(bào)警和事件處理。提供了OPC服務(wù)器發(fā)生異常時(shí)，以及OPC服務(wù)器設(shè)定事件到來時(shí)向OPC客戶發(fā)送通知的一種機(jī)制。
　　3、歷史數(shù)據(jù)訪問。實(shí)現(xiàn)了讀取、操作、編輯歷史數(shù)據(jù)庫的方法。
　　4、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問。借助Microsoft的DCOM技術(shù)，OPC實(shí)現(xiàn)了高性能的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問能力。
　　
　　
　　二、力控的OPC設(shè)備
　　力控充分利用了OPC服務(wù)器的強(qiáng)大性能，為工程人員提供方便高效的數(shù)據(jù)訪問能力。在力控中可以同時(shí)掛接任意多個(gè)OPC服務(wù)器，每個(gè)OPC服務(wù)器都被作為一個(gè)外部設(shè)備，工程人員可以定義、增加或刪除它，如同一個(gè)PLC或儀表設(shè)備一樣。
　　一般來說，工程人員在OPC服務(wù)器中定義通信的物理參數(shù)，定義需要采集的下位機(jī)變量（數(shù)據(jù)項(xiàng)）；然后在力控中定義力控變量和下位機(jī)變量（數(shù)據(jù)項(xiàng)）的對應(yīng)關(guān)系。在運(yùn)行系統(tǒng)中，力控和每個(gè)OPC服務(wù)器建立連接，自動(dòng)完成和OPC服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交換。
　　　
　　三、OPC基本概念
　　OPC是OLE for Process Control的縮寫，即把OLE應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。
　　OPC服務(wù)器由三類對象組成，相當(dāng)于三種層次上的接口：服務(wù)器（Server）、組（Group）和數(shù)據(jù)項(xiàng)（Item）。
　　1、服務(wù)器對象（Server）
　　擁有服務(wù)器的所有信息，同時(shí)也是組對象（Group）的容器，一個(gè)服務(wù)器對應(yīng)于一個(gè)OPC Server，即一種設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序。在一個(gè)Server中，可以有若干個(gè)組。
　　2. 組對象（Group）
　　擁有本組的所有信息，同時(shí)包容并邏輯組織OPC數(shù)據(jù)項(xiàng)（Item）。
　　OPC組對象（Group）提供了客戶組織數(shù)據(jù)的一種方法，組是應(yīng)用程序組織數(shù)據(jù)的一個(gè)單位。客戶可對之進(jìn)行讀寫，還可設(shè)置客戶端的數(shù)據(jù)更新速率。當(dāng)服務(wù)器緩沖區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)生改變時(shí)，OPC將向客戶發(fā)出通知，客戶得到通知后再進(jìn)行必要的處理，而無需浪費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行查詢。OPC規(guī)范定義了兩種組對象：公共組（或稱：全局組，public）和局部組（或稱：局域組、私有組，Local）。公共組由多個(gè)客戶共有，局部組只隸屬于一個(gè)OPC客戶。全局組對所有連接在服務(wù)器上的應(yīng)用程序都有效，而局域組只能對建立它的Client有效。一般說來，客戶和服務(wù)器的一對連接只需要定義一個(gè)組對象。在一個(gè)組中，可以有若干個(gè)項(xiàng)。
　　3、項(xiàng)
　　是讀寫數(shù)據(jù)的最小邏輯單位，一個(gè)項(xiàng)與一個(gè)具體的位號相連。項(xiàng)不能獨(dú)立于組存在，必須隸屬于某一個(gè)組。
　　在每個(gè)組對象中，客戶可以加入多個(gè)OPC數(shù)據(jù)項(xiàng)（Item）。
　　OPC數(shù)據(jù)項(xiàng)是服務(wù)器端定義的對象，通常指向設(shè)備的一個(gè)寄存器單元。OPC客戶對設(shè)備寄存器的操作都是通過其數(shù)據(jù)項(xiàng)來完成的，通過定義數(shù)據(jù)項(xiàng)，OPC規(guī)范盡可能的隱藏了設(shè)備的特殊信息，也使OPC服務(wù)器的通用性大大增強(qiáng)。OPC數(shù)據(jù)項(xiàng)并不提供對外接口，客戶不能直接對之進(jìn)行操作，所有操作都是通過組對象進(jìn)行的。
　　應(yīng)用程序作為OPC接口中的Client方，硬件驅(qū)動(dòng)程序作為OPC接口中的Server方。每一個(gè)OPC Client應(yīng)用程序都可以接若干個(gè)OPC Server，每一個(gè)硬件驅(qū)動(dòng)程序可以為若干個(gè)應(yīng)用程序提供數(shù)據(jù)。
　　客戶操作數(shù)據(jù)項(xiàng)的一般步驟為：
　　1)、通過服務(wù)器對象接口枚舉服務(wù)器端定義的所有數(shù)據(jù)項(xiàng)。
　　2)、將要操作的數(shù)據(jù)項(xiàng)加入客戶定義的組對象中。
　　3)、通過組對象對數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行讀寫等操作。
　　每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括三個(gè)成員變量：即數(shù)據(jù)值、數(shù)據(jù)質(zhì)量和時(shí)間戳。數(shù)據(jù)值是以VARIANT形式表示的。可以把數(shù)據(jù)項(xiàng)看作數(shù)據(jù)源的地址，即數(shù)據(jù)源的引用。
　　
　　四、報(bào)警（Alarm）和事件（Event）
　　報(bào)警和事件處理機(jī)制增強(qiáng)了OPC客戶處理異常的能力。服務(wù)器在工作過程中可能出現(xiàn)異常，此時(shí)，OPC客戶可通過報(bào)警和事件處理接口得到通知，并能通過該接口獲得服務(wù)器的當(dāng)前狀態(tài)。
　　　　
　　五、OPC體系結(jié)構(gòu)
　　OPC規(guī)范提供了兩套接口方案，即COM接口和自動(dòng)化。
　　COM接口效率高，通過該接口，客戶能夠發(fā)揮OPC服務(wù)器的最佳性能，采用C++語言的客戶一般采用COM接口方案；自動(dòng)化接口使解釋性語言和宏語言訪問OPC服務(wù)器成為可能，采用VB語言的客戶一般采用自動(dòng)化接口。自動(dòng)化接口使解釋性語言和宏語言編寫客戶應(yīng)用程序變得簡單，然而自動(dòng)化客戶運(yùn)行時(shí)需進(jìn)行類型檢查，這一點(diǎn)則大大犧牲了程序的運(yùn)行速度。
　　OPC服務(wù)器必須實(shí)現(xiàn)COM接口，是否實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化接口則取決于供應(yīng)商的主觀意愿。
　　服務(wù)器緩沖區(qū)數(shù)據(jù)和設(shè)備數(shù)據(jù)
　　OPC服務(wù)器本身就是一個(gè)可執(zhí)行程序，該程序以設(shè)定的速率不斷地同物理設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。服務(wù)器內(nèi)有一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，其中存有最新的數(shù)據(jù)值，數(shù)據(jù)質(zhì)量戳和時(shí)間戳。時(shí)間戳表明服務(wù)器最近一次從設(shè)備讀取數(shù)據(jù)的時(shí)間。服務(wù)器對設(shè)備寄存器的讀取是不斷進(jìn)行的，時(shí)間戳也在不斷更新。即使數(shù)據(jù)值和質(zhì)量戳都沒有發(fā)生變化，時(shí)間戳也會進(jìn)行更新。
　　客戶既可從服務(wù)器緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)，也可直接從設(shè)備讀取數(shù)據(jù)，從設(shè)備直接讀取數(shù)據(jù)速度會慢一些，一般只有在故障診斷或極特殊的情況下才會采用。
　　同步和異步
　　OPC客戶和OPC服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互可以有兩種不同方式，即同步方式和異步方式。同步方式實(shí)現(xiàn)較為簡單，當(dāng)客戶數(shù)目較少而且同服務(wù)器交互的數(shù)據(jù)量也比較少的時(shí)候可以采用這種方式；異步方式實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，需要在客戶程序中實(shí)現(xiàn)服務(wù)器回調(diào)函數(shù)。然而當(dāng)有大量客戶和大量數(shù)據(jù)交互時(shí)，異步方式能提供高效的性能，盡量避免阻塞客戶數(shù)據(jù)請求，并最大可能地節(jié)省CPU和網(wǎng)絡(luò)資源。
　　　　
　　六、使用OPC設(shè)備
　　定義OPC設(shè)備
　　在力控導(dǎo)航器窗口中選則“I/O設(shè)備驅(qū)動(dòng)”項(xiàng)中的“OPC”設(shè)備并展開，如下圖所示：


　　雙擊“OPC（Client）”，出現(xiàn)對話框：


　　在“設(shè)備名稱”中輸入邏輯設(shè)備的名稱（隨用戶隨意定義），在“數(shù)據(jù)更新周期”中指定采集周期。然后單擊按鈕“下一步”，出現(xiàn)OPC設(shè)備定義對話框：


　　力控自動(dòng)搜索工程人員的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中已經(jīng)安裝的所有OPC服務(wù)器，當(dāng)點(diǎn)擊下拉框“OPC Server”時(shí)，下拉框中會列出已經(jīng)安裝的所有OPC服務(wù)器的名稱，選擇您要使用的OPC服務(wù)器。
　　在“數(shù)據(jù)訪問方式”中選擇“緩沖區(qū)”或“外設(shè)”方式。
　　對于“緩沖區(qū)”方式，OPCClient程序?qū)⑼ㄟ^OPC服務(wù)器的緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)；對于“外設(shè)”方式，OPCClient程序?qū)⑼ㄟ^OPC服務(wù)器直接從設(shè)備讀取數(shù)據(jù)，從設(shè)備直接讀取數(shù)據(jù)速度會慢一些，一般只有在故障診斷或極特殊的情況下才會采用。
　　在“死區(qū)百分比”中輸入一個(gè)百分值，表示：如果過程數(shù)據(jù)值的變化不超出這個(gè)百分值將不對其進(jìn)行數(shù)據(jù)更新。
　　最后，單擊“確定”按鈕完成OPC設(shè)備定義。
　　　
　　對于已經(jīng)建立的OPC設(shè)備，可以對其配置進(jìn)行修改；如果您確認(rèn)不再需要，可以將它刪除。修改或刪除OPC設(shè)備的方法與其他設(shè)備的方法相同（關(guān)于I/O設(shè)備驅(qū)動(dòng)更為詳細(xì)的信息請參考本手冊“I/O設(shè)備驅(qū)動(dòng)”一章的內(nèi)容）。


　　對OPC數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行數(shù)據(jù)連接
　　對OPC數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行數(shù)據(jù)連接與其它設(shè)備類似。
　　下面，以Schneider公司的一個(gè)仿真OPC服務(wù)器“OPC Factory Simulator Server”（服務(wù)器名：Schneider-Aut.OFSSimu）為例，說明對OPC數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行數(shù)據(jù)連接的過程。
　　1、 首先在PC機(jī)上安裝OPC Factory Simulator Server程序，然后按照上文所述的過程定義一個(gè)OPC Factory Simulator Server的OPC設(shè)備，不妨命名為“OPC1”。
　　2、 啟動(dòng)力控的數(shù)據(jù)庫組態(tài)程序DBManager，打開“數(shù)據(jù)連接”配置頁面，選擇一個(gè)要進(jìn)行數(shù)據(jù)連接的點(diǎn)參數(shù)，選擇“I/O設(shè)備”，如圖：


　　在“連接I/O設(shè)備”的“設(shè)備”下拉框中選擇設(shè)備OPC1。
　　3、在“連接項(xiàng)”右側(cè)單擊“增加”按鈕，出現(xiàn)“數(shù)據(jù)項(xiàng)組態(tài)”對話框：


　　雙擊右上側(cè)列表框中的“Root”，列表框自動(dòng)列出Schneider-Aut.OFSSimu提供的數(shù)據(jù)區(qū)，如下圖所示：


　　在右下側(cè)的列表框中選擇一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)并雙擊，此時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)生成一個(gè)完整的數(shù)據(jù)項(xiàng)描述并加在“數(shù)據(jù)項(xiàng)”輸入框內(nèi)，如下圖所示：


　　5、在“訪問路徑”中輸入數(shù)據(jù)的訪問路徑（本例不需要指定此項(xiàng),對于某些OPC服務(wù)器需要指定，具體指定的內(nèi)容需要參考所使用的OPC服務(wù)器的手冊）。
　　在“讀寫權(quán)限”中選擇一種讀寫方式。最后單擊“確定”按鈕，便生成了一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的數(shù)據(jù)連接。
　　在對OPC數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行數(shù)據(jù)連接時(shí)有幾點(diǎn)需要注意：
　　在“數(shù)據(jù)項(xiàng)組態(tài)”對話框右側(cè)的瀏覽窗口顯示的是OPC服務(wù)器所支持的數(shù)據(jù)區(qū)和數(shù)據(jù)項(xiàng)的內(nèi)容。但并非所有OPC服務(wù)器均支持這種“瀏覽”功能，對于不支持此功能的OPC服務(wù)器，其數(shù)據(jù)項(xiàng)的描述需要用戶根據(jù)OPC服務(wù)器的資料說明，在“數(shù)據(jù)項(xiàng)”輸入框內(nèi)手工填寫。
　　對于需要指定“訪問路徑”的OPC服務(wù)器，其訪問路徑的填寫方法需要參考所使用的OPC服務(wù)器的手冊。