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基于OPC的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取技術(shù)
日期：2025-05-10 10:19
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摘要：組態(tài)軟件通過i/o驅(qū)動(dòng)程序從現(xiàn)場i/o設(shè)備獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的處理后，一方面以圖形方式直觀地顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，另一方面按照組態(tài)要求和操作人員的指令將控制數(shù)據(jù)送給i/o設(shè)備，對執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)施控制或調(diào)整控制參數(shù)［1，2］。
目前，企業(yè)辦公自動(dòng)化已經(jīng)基本普及，windows操作平臺以及微軟的com/dcom/ole技術(shù)已成為應(yīng)用軟件之間通信的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。在生產(chǎn)控制領(lǐng)域，dcs、scada、plc等技術(shù)已經(jīng)成熟，各種現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)正在迅速推廣。但是，管控一體化存在一個(gè)嚴(yán)重的制約因素，即現(xiàn)場設(shè)備與應(yīng)用軟件之間難以實(shí)現(xiàn)開放的、無縫隙的連...
組態(tài)軟件通過i/o驅(qū)動(dòng)程序從現(xiàn)場i/o設(shè)備獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的處理后，一方面以圖形方式直觀地顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，另一方面按照組態(tài)要求和操作人員的指令將控制數(shù)據(jù)送給i/o設(shè)備，對執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)施控制或調(diào)整控制參數(shù)［1，2］。
目前，企業(yè)辦公自動(dòng)化已經(jīng)基本普及，windows操作平臺以及微軟的com/dcom/ole技術(shù)已成為應(yīng)用軟件之間通信的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。在生產(chǎn)控制領(lǐng)域，dcs、scada、plc等技術(shù)已經(jīng)成熟，各種現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)正在迅速推廣。但是，管控一體化存在一個(gè)嚴(yán)重的制約因素，即現(xiàn)場設(shè)備與應(yīng)用軟件之間難以實(shí)現(xiàn)開放的、無縫隙的連接。
在生產(chǎn)現(xiàn)場，存在著大量控制器和現(xiàn)場數(shù)字設(shè)備，這些設(shè)備來自不同的制造商，遵從不同的通訊標(biāo)準(zhǔn)，只能組成各自的控制系統(tǒng)，與特定的應(yīng)用軟件通訊。雖然某些網(wǎng)絡(luò)之間可通過協(xié)議轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，但并不具有普遍性。
傳統(tǒng)的過程控制系統(tǒng)中，為使每一個(gè)應(yīng)用程序與設(shè)備交換信息，必須為每個(gè)設(shè)備提供相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，在數(shù)據(jù)源與客戶程序之間分別建立一對一的驅(qū)動(dòng)連接，如圖1所示。
由于設(shè)備多樣性和驅(qū)動(dòng)程序不兼容性，這種方式存在以下缺陷：
（1）應(yīng)用程序開發(fā)人必須花費(fèi)大量精力開發(fā)各種設(shè)備的驅(qū)動(dòng)接口，計(jì)算機(jī)硬件廠家要為不同的應(yīng)用軟件編寫不同的驅(qū)動(dòng)程序，這種程序可復(fù)用程度低，不符合軟件工程的發(fā)展趨勢，典型的**語言軟件開發(fā)過程約有25~30%的時(shí)間用于編寫這類接口，使開發(fā)時(shí)間和費(fèi)用大大增加;
（2） 設(shè)備不具有互操作性，使用中硬件的升級、變更和增加都可能造成驅(qū)動(dòng)程序的變化，從而在維護(hù)過程中引起二次投資;
（3） 由于每一驅(qū)動(dòng)軟件有各自的驅(qū)動(dòng)程序，當(dāng)多個(gè)應(yīng)用軟件讀取同一數(shù)據(jù)源時(shí)，經(jīng)常生沖突;
（4） 設(shè)備廠商雖然可能提供驅(qū)動(dòng)程序，但與用戶開發(fā)應(yīng)用軟件往往不一致，限制了用戶對軟件和設(shè)備的自由選擇。
可見，在現(xiàn)場設(shè)備與應(yīng)用軟件之間提供標(biāo)準(zhǔn)的接口，實(shí)現(xiàn)開放的、無縫隙的連接，是順利推進(jìn)企業(yè)管控一體化的關(guān)鍵。為此，在微軟的倡導(dǎo)下，世界范圍內(nèi)處于主導(dǎo)地位的硬件和軟件開發(fā)商組成了opc基金會(huì)組織（opc fondation），制定硬件和應(yīng)用軟件之間的接口標(biāo)準(zhǔn)-opc規(guī)范。文章對有關(guān)問題作如下簡要討論。
目前，企業(yè)辦公自動(dòng)化已經(jīng)基本普及，windows操作平臺以及微軟的com/dcom/ole技術(shù)已成為應(yīng)用軟件之間通信的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。在生產(chǎn)控制領(lǐng)域，dcs、scada、plc等技術(shù)已經(jīng)成熟，各種現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)正在迅速推廣。但是，管控一體化存在一個(gè)嚴(yán)重的制約因素，即現(xiàn)場設(shè)備與應(yīng)用軟件之間難以實(shí)現(xiàn)開放的、無縫隙的連接。
在生產(chǎn)現(xiàn)場，存在著大量控制器和現(xiàn)場數(shù)字設(shè)備，這些設(shè)備來自不同的制造商，遵從不同的通訊標(biāo)準(zhǔn)，只能組成各自的控制系統(tǒng)，與特定的應(yīng)用軟件通訊。雖然某些網(wǎng)絡(luò)之間可通過協(xié)議轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，但并不具有普遍性。
傳統(tǒng)的過程控制系統(tǒng)中，為使每一個(gè)應(yīng)用程序與設(shè)備交換信息，必須為每個(gè)設(shè)備提供相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，在數(shù)據(jù)源與客戶程序之間分別建立一對一的驅(qū)動(dòng)連接，如圖1所示。
由于設(shè)備多樣性和驅(qū)動(dòng)程序不兼容性，這種方式存在以下缺陷：
（1）應(yīng)用程序開發(fā)人必須花費(fèi)大量精力開發(fā)各種設(shè)備的驅(qū)動(dòng)接口，計(jì)算機(jī)硬件廠家要為不同的應(yīng)用軟件編寫不同的驅(qū)動(dòng)程序，這種程序可復(fù)用程度低，不符合軟件工程的發(fā)展趨勢，典型的**語言軟件開發(fā)過程約有25~30%的時(shí)間用于編寫這類接口，使開發(fā)時(shí)間和費(fèi)用大大增加;
（2） 設(shè)備不具有互操作性，使用中硬件的升級、變更和增加都可能造成驅(qū)動(dòng)程序的變化，從而在維護(hù)過程中引起二次投資;
（3） 由于每一驅(qū)動(dòng)軟件有各自的驅(qū)動(dòng)程序，當(dāng)多個(gè)應(yīng)用軟件讀取同一數(shù)據(jù)源時(shí)，經(jīng)常生沖突;
（4） 設(shè)備廠商雖然可能提供驅(qū)動(dòng)程序，但與用戶開發(fā)應(yīng)用軟件往往不一致，限制了用戶對軟件和設(shè)備的自由選擇。
可見，在現(xiàn)場設(shè)備與應(yīng)用軟件之間提供標(biāo)準(zhǔn)的接口，實(shí)現(xiàn)開放的、無縫隙的連接，是順利推進(jìn)企業(yè)管控一體化的關(guān)鍵。為此，在微軟的倡導(dǎo)下，世界范圍內(nèi)處于主導(dǎo)地位的硬件和軟件開發(fā)商組成了opc基金會(huì)組織（opc fondation），制定硬件和應(yīng)用軟件之間的接口標(biāo)準(zhǔn)-opc規(guī)范。文章對有關(guān)問題作如下簡要討論。
