OPC通信原理在數采中的應用
OPC是Object Linking and Embedding（OLE）for Process Control的縮寫，它是微軟公司的對象鏈接和嵌入技術在過程控制方面的應用。OPC以OLE/COM/DCOM技術為基礎，采用客戶/服務器模式，為工業自動化軟件面向對象的開發提供了統一的標准，這個標准定義了應用Microsoft操作系統在基於PC的客戶機之間交換自動化實時數據的方法。
在OPC數據存取規范中，一個OPC的數據存取服務器中包括幾類對象(OPC Server)、組(OPC Group)和項(OPC Item)。OPC服務器對象維護有關服務器的信息並作為OPC組對象的容器，而OPC組對象維護有關其自身的信息，提供包容OPC項的機制，並管理OPC項。
OPC服務器對象主要實現IUnknown和IOPCServer接口，OPC客戶通過OPC服務器的接口與OPC對象進行通信。IOPCServer接口為OPC客戶提供了方便有效的OPC組的方法。OPC組提供了客戶程序組織數據的手段，每個組中都可以定義一個或多個OPC項。組有兩種類型:公共組(Public)和局部組(Local)，公共組可以被多個客戶共享，而局部組只能被一個客戶使用。OPC組中有以下幾個主要屬性:
Name—組的名字;
Active—組的激活狀態標志;
Update Rate OPC—服務器向客戶程序提交數據變化的刷新率;
Percent Deadband—數據死區，即能引起數據變化的最小數據百分比。
OPC項代表了與服務器中的數據的連接，它並不是數據源，而僅僅是與數據源的連接。
每個項都與以下主要屬性:
Active項的激活狀態;
Value項的數據，類型為VARIANT;
Quality項的品質，代表數值的可信度，類型為SHORT;
Time Stamp時間戳，代表數據的存取時間。
OPC規范包含了兩套接口:客戶化接口(Custom Interface)和自動化接口(Automation Interface)。客戶化接口是一個OPC服務器所必須實現的接口，它描述了OPC組件對象的接口和其中的方法，適合C++和PASCAL語言設計，並可實現最佳運行性能的客戶應用程序，客戶化接口沒有項的對象，它對項的操作都是通過包容此項的組對象進行的。自動化接口是可選接口，它提供的是一個自動配置和存取過程控制數據的接口，它方便了Visual Basic、Excel及其它可以使用OLE自動化的服務器應用程序接口的高級商業軟件使用。
服務器內安裝有數據采集卡(通用多串口卡，網卡)，軟件安裝有OPC Server完成對現場各個設備檢測、監控、調節、診斷等功能。
考慮到系統對數據的實時性要求較高，在客戶端安裝的數據采集軟件，開發工具用VC++6.0，與OPC服務器的通訊采用OPC定制接口。該軟件包括兩個模塊:OPC數據采集和數據保存。模塊之間采用Win32的多線程技術進行通訊，OPC數據采集作為工作線程在后台運行，數據保存即寫系統主線程。工作線程的線程函數循環讀取OPC服務器中的數據，數據的變化不斷出發主線程的寫庫事件。此外為了保證數據的安全性，使用了信號燈同步對象，以協調兩個線程對共享資源的訪問。
裝置的DCS系統是日本橫河公司的CS3000，並有上位機軟件，CS3000支持OPC通訊方式，可通過OPC方式和CS3000軟件包的OPC Server進行通訊，取得實時數據。如下圖，用一台工控機來采集實時數據，數采機安裝兩塊網卡，其中一塊網卡和PLC工程師站（上位機）連接，另一塊通過交換機連接在廠內光纖網上。這樣，數采機就同時和兩個網絡通訊，先通過OPC方式從上位機取得實時數據，然后把實時數據發送到實時數據庫。
|
|
綜上所述，目前此裝置所采用的一些重要技術性指標有：
1．客戶與服務器之間，采用了客戶化接口和主動訪問通信方式；
2．客戶與服務器之間通信，也是進程間通道通信，不會占用CPU和內存過多資源；
3．客戶與服務器之間數據通信，是以只讀方式對服務器緩沖區數據的讀取；
4．采集位號為207個；
5．刷新頻率為20秒。