1、 OPC产生的历史背景
上世纪,各系统公司生产的硬件驱动器和与其连接的应用程序之间的接口并没有统一的标准。
例如,在FA(Factory Automation—工厂自动化)领域,连接PLC(Programmable Logic Controller)等控制设备和SCADA/HMI等上位系统管理软件,需要不同的FA网络系统构成,既不同厂商系统之间是无法联系或很难联系。
另外,在PA(Process Automation—过程自动化领域),若想把DCS (Distributed Control System— 分布式控制系统)中所有的过程数据传送到上位管理系统时,也必须按照各个供应厂商的各个机种开发特定的接口。
也就是如果有3种控制设备和与其连接的监视、趋势图以及报表3种应用程序所构成的系统时,必须花费大量时间去开发分别对应设备A,B,C的监视,趋势图以及表报应用程序的接口软件共计要用9种驱动器。
如下图:监视软件针对AC800的接口、监视软件针对Schneider的接口、监视软件针对Siemens的接口、趋势软件针对AC800的接口、趋势软件针对Schneider的接口、趋势软件针对Siemens的接口、报告软件针对AC800的接口、报告软件针对Schneider的接口、报告软件针对Siemens的接口
根据某调查结果,在控制系统软件开发的所需费用中,各种各样机器的应用程序设计占费用的7成,而开发机器设备间的连接接口则占了3成;
同时由于系统中共存各种各样的驱动器,也使维护运转环境的稳定性和信赖性更加困难。
因此迫切需要一个好的解决方案。
2、 OPC名称解释
OPC(OLE for Process Control, 用于过程控制的OLE)是一个工业标准,管理这个标准的国际组织是OPC基金会,OPC基金会现有会员已超过220家。遍布全球,包括世界上所有主要的自动化控制系统、仪器仪表及过程控制系统的公司。基于微软的OLE(现在的Active X)、COM (部件对象模型)和DCOM (分布式部件对象模型)技术。OPC包括一整套接口、属性和方法的标准集,用于过程控制和制造业自动化系统。
通过名称解释可以看出OPC就是把微软的OLE技术应用到过程控制中去,从而解决不同厂家设备之间通讯困难、接口开发困难、开发费用高等问题。
那么到底如何解决的呢?看下面的原理介绍。
3、 OPC工作原理介绍
上面我们介绍过了,不同厂家的系统和设备要想联络需要开发出对应的驱动接口,如上述3种控制设备和与其连接的监视、趋势图以及报表3种应用程序所构成的系统时就需要开发9种不同的驱动软件,既浪费人力、财力,通讯的可靠性又差。
采用OPC进行不同系统和设备之间通讯是,上位系统(监视、趋势、报表应用程序所在系统)中装上支持OPC通讯的驱动程序,其它设备同时也装有OPC通讯的驱动程序,两个系统设备之间就可以进行OPC联系了。
如下图:
利用OPC技术完成不同系统和设备之间的联络只需要各系统和设备只要支持OPC通讯方式,这样就可以利用OPC将他们联系在一起,使通讯工作容易、节约、可靠。
OPC通讯方式分为OPC服务器和OPC客户端两部分,其中OPC服务器提供数据,OPC客户端使用数据。
了解详情看下面实例演示。
4、 OPC实例演示
前面说过,通过OPC技术联络是有服务器和客户端区别的,其中服务器提供数据,客户端使用数据。
比如现有一系统A正在运行,我想利用第三方自控上位机软件B通过OPC技术读取这个系统的数据,那么我必须确认和配置好以下几项:
(1) A系统必须是OPC服务器,允许客户端去连接读取数据(有OPC接口驱动)
(2) 软件B可作为OPC客户端去读取OPC服务器内数据(有OPC接口驱动)
(3) A,B两系统在网络上可以连通
可以是RS232、RS485、RS422、以太网等物理网络连接、也可以通过无线网络连接。
(4) 进行相应接口配置使软件B与系统A连接
(5) 直接读取、使用数据
这样就可以在软件界面图上看到OPC服务器(A)里的数据了
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