OPC通信速度不慢.doc

发表于OPC OPC通信速度不慢！/Forum/ForumTopic.aspx?Id=1-964A-D3A04BC914E7&page=2#replyea“创世纪32”GENESIS32的好处是OPC核心软件，不像其他软件如inTouch、iFix、Citect、TracMode、紫金桥、组态王、力空、杰空、易控、世纪星、开物等等，他们都有自己的IO驱动程序，都是专用的、封闭的，他们各自开发的IO驱动程序只能够在自己的系统运行，不能互用。OPC是一个标准、开放的IO服务器（等于他们的IO驱动程序），但是OPC可以安装和运行在任何SCADA/HMI系统，当然这些系统必须支持OPC啦，对最终用户是一件好事情，因为他们就不会受限制于这些专用的、封闭的软件系统，如果他们不给你开发一些新的IO驱动程序，你根本不可能把现有的系统连接到一些新的设备或者系统，用户根本就没有办法，只能够忍耐、等待他们大发慈悲给您开发，或者您要付出一笔可观的费用请他们帮您开发IO驱动程序。此外，这些SCADA/HMI系统都说可以连接OPC，其实，他们只是写了一个OPC的IO驱动程序去连接OPC服务器，做工程时要建立2个数据库：1)如果您用KepwareOPC服务器，首先您要建立Tag在KepwareOPC服务器中，2)然后，再利用这些软件的OPCIO驱动程序去连接KepwareOPC中的Tag，把这些Tag连接到自己数据库的Tag。等于做了两次数据库，比较麻烦！“创世纪32”GENESIS32的优点是可以直接浏览Kepware中的Tag，马上可以连接到动态图上，不需要再建立Tag才可以连接到动态图，很方便，做工程会节省不少时间，时间就是金钱啊！有不少人都说OPC很慢，其实他的观点有些不对，由于过去他们只用这些非OPC核心的软件去连接OPC服务器，感觉上动态图的动态点刷新时间会比用他们自己的IO驱动程序慢，问题不是在OPC服务器上，问题是在这种接法而产生的，事实上肯定会慢，动态图的动态点首先从他们自己的OPCIO驱动程序去读/写KepwareOPC的Tag，然后KepwareOPC服务器又去读/写PLC的点，中间就多了一层通信，肯定慢。但是，“创世纪32”GENESIS32是OPC核心软件，动态图中的动态点直接就访问KepwareOPC中的Tag，是直接读写，是很快的，这是我做工程的经验。什么是OPC技术OPC全称是OLE for Process Control，它的出现为基于Windows的应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁。在过去，为了存取现场设备的数据信息，每一个应用软件开发商都需要编写专用的接口函数。由于现场设备的种类繁多，且产品的不断升级，往往给用户和软件开发商带来了巨大的工作负担。通常这样也不能满足工作的实际需要，系统集成商和开发商急切需要一种具有高效性、可靠性、开放性、可互操作性的即插即用的设备驱动程序。在这种情况下，OPC标准应运而生。OPC标准以微软公司的OLE技术为基础，它的制定是通过提供一套标准的OLE/COM接口完成的，在OPC技术中使用的是OLE 2技术，OLE标准允许多台微机之间交换文档、图形等对象。COM是Component Object Model的缩写，是所有OLE机制的基础。COM是一种为了实现与编程语言无关的对象而制定的标准，该标准将Windows下的对象定义为独立单元，可不受程序限制地访问这些单元。这种标准可以使两个应用程序通过对象化接口通讯，而不需要知道对方是如何创建的。例如，用户可以使用C+语言创建一个Windows对象，它支持一个接口，通过该接口，用户可以访问该对象提供的各种功能，用户可以使用Visual Basic，C，Pascal，Smalltalk或其它语言编写对象访问程序。在Windows NT4.0操作系统下，COM规范扩展到可访问本机以外的其它对象，一个应用程序所使用的对象可分布在网络上，COM的这个扩展被称为DCOM（Distributed COM）。 通过DCOM技术和OPC标准，完全可以创建一个开放的、可互操作的控制系统软件。OPC采用客户/服务器模式，把开发访问接口的任务放在硬件生产厂家或第三方厂家，以OPC服务器的形式提供给用户，解决了软、硬件厂商的矛盾，完成了系统的集成，提高了系统的开放性和可互操作性。OPC服务器通常支持两种类型的访问接口，它们分别为不同的编程语言环境提供访问机制。这两种接口是：自动化接口（Automation interface）；自定义接口（Custom interface）。自动化接口通常是为基于脚本编程语言而定义的标准接口，可以使用VisualBasic、Delphi、PowerBuilder等编程语言开发OPC服务器的客户应用。而自定义接口是专门为C+等高级编程语言而制定的标准接口。OPC现已成为工业界系统互联的缺省方案，为工业监控编程带来了便利，用户不用为通讯协议的难题而苦恼。任何一家自动化软件解决方案的提供者，如果它不能全方位地支持OPC，则必将被历史所淘汰。 我补充一些:OPC的适用范围OPC设计者们最终目标是在工业领域建立一套数据传输规范，并为之制定了一系列的发展计划。现有的OPC规范涉及如下领域：在线数据监测。实现了应用程序和工业控制设备之间高效、灵活的数据读写。报警和事件处理。提供了OPC服务器发生异常时，以及OPC服务器设定事件到来时向OPC客户发送通知的一种机制历史数据访问。实现了读取、操作、编辑历史数据库的方法。远程数据访问。借助Microsoft的DCOM技术，OPC实现了高性能的远程数据访问能力。OPC近期将实现的功能还包括安全性、批处理、历史报警事件数据访问等。OPC的设计者在设计OPC时遵循如下原则：易于实现。灵活满足多种客户需求。强大的功能。高效的操作。OPC的基本概念1 服务器、组、数据项OPC服务器由三类对象组成：服务器（Server）、组（Group）、数据项（Item）。服务器对象（Server）拥有服务器的所有信息，同时也是组对象（Group）的容器。组对象（Group）拥有本组的所有信息，同时包容并逻辑组织OPC数据项（Item）。OPC组对象（Group）提供了客户组织数据的一种方法。客户可对之进行读写，还可设置客户端的数据更新速率。当服务器缓冲区内数据发生改变时，OPC将向客户发出通知，客户得到通知后再进行必要的处理，而无需浪费大量的时间进行查询。OPC规范定义了两种组对象：公共组和局部组（私有组）。公共组由多个客户共有，局部组只隶属于一个OPC客户。一般说来，客户和服务器的一对连接只需要定义一个组对象。 在每个组对象中，客户可以加入多个OPC数据项（Item）。如下图所示： OPC数据项是服务器端定义的对象，通常指向设备的一个寄存器单元。OPC客户对设备寄存器的操作都是通过其数据项来完成的，通过定义数据项，OPC规范尽可能的隐藏了设备的特殊信息，也使OPC服务器的通用性大大增强。OPC数据项并不提供对外接口，客户不能直接对之进行操作，所有操作都是通过组对象进行的。客户操作数据项的一般步骤为：通过服务器对象接口枚举服务器端定义的所有数据项，如果客户对服务器所定义的数据项非常熟悉，此步可以忽略。将要操作的数据项加入客户定义的组对象中。通过组对象对数据项进行读写等操作。每个数据项的数据结构包括三个成员变量：即数据值、数据质量和时间戳。数据值是以VARIANT形式表示的。应当注意，数据项表示同数据源的连接而不等同于数据源，无论客户是否定义数据项，数据源都是客观存在的。可以把数据项看作数据源的地址，即数据源的引用，而不应看作数据源本身。2 报警（Alarm）和事件（Event）报警和事件处理机制增强了OPC客户处理异常的能力。服务器在工作过程中可能出现异常，此时，OPC客户可通过报警和事件处理接口得到通知，并能通过该接口获得服务器的当前状态。在很多场合，报警（Alarm）和事件（Event）的含义并不加以区分，两者也经常互换使用。从严格意义上讲，两者含义略有差别。依据OPC规范，报警是一种异常状态，是OPC服务器或服务器的一个对象可能出现的所有状态中的一种特殊情况。例如，服务器上标记为FC101的一个单元可能有如下状态：高出警戒，严重高出警戒，正常，低于警戒，严重低于警戒。除了正常状态外，其他状态都视为报警状态。事件则是一种可以检测到的出现的情况，这种情况或来自OPC客户，或来自OPC服务器，也可能来自OPC服务器所代表的设备，通常都有一定的物理意义。事件可能与服务器或服务器的一个对象的状态有关，也可能毫无关系。如高出警戒和正常状态的转换事件和服务器的某个对象的状态有关，而操作设备，改变系统配置以及出现系统错误等事件和对象状态就无任何关系。3 OPC体系结构OPC规范提供了两套接口方案，即COM接口和自动化。COM接口效率高，通过该接口，客户能够发挥OPC服务器的最佳性能，采用C+语言的客户一般采用COM接口方案；自动化接口使解释性语言和宏语言访问OPC服务器成为可能，采用VB语言的客户一般采用自动化接口。自动化接口使解释性语言和宏语言编写客户应用程序变得简单，然而自动化客户运行时需进行类型检查，这一点则大大牺牲了程序的运行速度。OPC服务器必须实现COM接口，是否实现自动化接口则取决于供应商的主观意愿。4 服务器缓冲区数据和设备数据OPC服务器本身就是一个可执行程序，该程序以设定的速率不断地同物理设备进行数据交互。服务器内有一个数据缓冲区，其中存有最新的数据值，数据质量戳和时间戳。时间戳表明服务器最近一次从设备读取数据的时间。服务器对设备寄存器的读取是不断进行的，时间戳也在不断更新。即使数据值和质量戳都没有发生变化，时间戳也会进行更新。客户既可从服务器缓冲区读取数据，也可直接从设备读取数据，从设备直接读取数据速度会慢一些，一般只有在故障诊断或极特殊的情况下才会采用。5 同步和异步OPC客户和OPC服务器进行数