OPC是一种利用微软的COM/DCOM技术来达成自动化控制的协定,采用典型的C/S模式,针对硬件设备的驱动程序由硬件厂商完成,提供统一OPC接口标准的Server程序,软件厂商只需按照OPC标准接口编写Client程序就访问Server程序进行读写,即可实现与硬件设备的通信。
(1)OPC DA: Data Access协议,是最基本的OPC协议。OPC DA服务器本身不存储数据,只负责显示数据收集点的当前值。客户端可以设置一个refresh interval,定期刷新这个值。目前常见的协议版本号为2.0和3.0,两个协议不完全兼容。也就是用OPC DA 2.0协议的客户端连不上OPC DA 3.0的Server。
(2)OPC HDA: Historical Data Access协议。前面说过DA只显示当前状态值,不存储数据。而HDA协议是由数据库提供,提供了历史数据访问的能力。比如价格昂贵的Historian数据库,就是提供HDA协议接口访问OPC的历史数据。HDA的Java客户端目前我没找到免费的。
(3)OPC报警事件访问规范(OPC AE)定义了报警与时间类型的消息类信息,以及状态变化管理等相关标准。
(4)OPC UA: Unified Architecture统一架构协议。诞生于2008年,摒弃了前面老的OPC协议繁杂,互不兼容等劣势,并且不再需要COM口访问,大大简化了编程的难度。基于OPC UA的开源客户端非常多。不过由于诞生时间较晚,目前在国内工业上未大规模应用,并且这个协议本身就跟旧的DA协议不兼容,客户端没法通用。以面向服务的架构(SOA)为基础。
com:Component Object Model对象组件模型,是微软定义的一套软件的二进制接口,可以实现跨各个角落编程语言的进程间通信,进而实现复用。
dcom:Microsoft Distributed Component Object Model,网络传输数据的COM协议,客户端也可以通过互联网分布在。
OPC UA相对于传统OPC的变化:
一、功能方面,OPC UA不仅支持传统OPC的所有功能,更支持更多新的功能:1. 网络发现:自动查询本PC机中与当前网络中可用的OPC Server。2. 地址空间优化:所有的数据都可以分级结构定义,使得OPC Client不仅能够读取并利用简单数据,也能访问复杂的结构体。3. 互访认证:所有的读写数据/消息行为,都必须有访问许可。4. 数据订阅:针对OPCClient不同的配置与标准,提供数据/消息的监控,以及数值变化时的变化报告。5. 方案(Methods)功能:OPC UA中定义了通过在OPCServer中定义方案(Methods),来让OPC client执行特定的程序。
二、平台支持方面,由于不再基于COM/DCOM技术,OPC UA标准提供的更多的可支持的硬件或软件平台。硬件平台诸如传统的PC机、基于云的服务器、PLC、ARM等其他微处理器;而软件平台可支持微软的Windows、苹果公司的OSX、安卓,以及其他的基于Linux的分布式操作系统。
三、安全性方面,最大的变化是OPC UA可以通过任何单一端口(经管理员开放后)进行通信,这使得OPC通信不再会由于防火墙受到大量的限制。
节点(nodes) : 共计有8种节点(对象,对象类型,变量,变量类型,视图,方法,引用,数据类型)
在根节点(root)下有3类节点:对象(objects)、类型(types)、视域(views),节点是由命名空间和id共同决定的,地址空间仅仅在逻辑上是层级结构。