硅谷杂志：基于COM的OPC服务器开发 |
| 2012-11-05 15:17 作者：王立娟 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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【硅谷网11月5日文】据《硅谷》杂志2012年第16期刊文称，OPC（ObjectLinkingandEmbeddingforProcessControl）技术是针对现场控制系统之间的通讯建立的一个软件工业标准接口。它的出现为基于Windows的应用程序和现场过程控制设备之间的数据传递建立桥梁。介绍OPC技术背景和OPC规范。在此基础上，讨论OPC服务器的设计方法，并尝试用COM技术实现一个基本功能的OPC服务器。课题使用窗口模板库WTL在VC6.0平台下进行OPC数据服务器的开发。该服务器能够完成注册、组对象的添加、项对象的添加、数据项的读写操作和关闭。
1COM的介绍
COM（ComponentObjectModel），是指组件对象模型。对COM来说，它能够实现统一方式下的软件组件交互。在现实中，交互规范可以脱离特定语言形式而独立存在。可见，在语言协作中，COM可以作为一种具体的标准。
除了提供具体标准以外，COM还有面向对象的思想。我们将对象称之为COM对象。此外，要想实现COM对象，必须通过接口的方式来实现，因此，我们也将这种接口称作为COM接口。
在现实中，组件程序包含的COM对象是不确定的，其可能只包含一个COM对象，也可能包含两个或两个以上的COM对象。而且，对于COM对象而言，其都通过多个接口来实现。
组件一般具有以下特点：
1）组件的开发工具、开发语言可以是各种各样的。在开发过程中，开发者可以通过不同的语言工具来实现不同的任务。
2）接口是组件复用性的基本保证。众所周知，组件包含着多个属性与方法。与此同时，其它的组件会对该组件的属性与方法进行调用，并进行特定的逻辑处理。通过接口，可以有效地实现组件与应用程序之间的连接。
3）组件便于使用与管理，运行效率较高。受自身二进制代码性质的影响，组件远比ASP脚本的运行效率高。在现实中，ASP脚本只是扮演了组装的角色，其核心任务还是需要组件来实现。而从运行的角度讲，组组件与使用它的程序可在相同或不同的进程中运行。本来，各组件之间就是一种相互独立的关系。再加上MTS的应用，使得组件便于使用与管理，运行效率较高。
对于组件来说，每个接口都包含一个函数指针数组，而这个函数指针数组又为一个函数地址。而且，它必须通过组件的形式才能实现。对应用程序来说，起好坏的决定因素在于组件的接口，而非组件本身。当接口一定时，我们就可以在不改变应用程序的条件下随意更改组件。接口的这一特性，决定了组件的重用性。
2OPC服务器工作原理
OPC服务器作为连接器，可以被当作OPC界面和数据发送端本地通讯协议或接口之间的‘翻译员’。因为OPC是双向的，这意味着OPC服务器既可以从数据发送端中读出数据也可以向数据发送端写入数据。OPC客户端/OPC服务器的关系为主仆关系，这意味着如果OPC客户端命令OPC服务器将数据传输到数据发送端或从数据发送端回传，OPC服务器只能按照命令执行。OPC服务器由三个模块组成：
OPC的通讯模块：OPC服务器的该部分主要负责与指定的OPC客户端进行适当的通讯。编写的很好的OPC服务器必须完全符合OPC规范，以确保服务器适当地与OPC客户端进行通讯。
翻译/映射模块：这个模块正是OPC服务器中“奇迹”发生的地方。这个模块可以翻译来自OPC客户端的OPC请求。
本地通讯模块：在该模块中，OPC服务器需要使用最有效的与数据发送设备通讯的方法。在某些情况下这意味着通过其本地协议直接连接到数据发送设备；在另外的情况下也可通过API实现与数据发送设备的通讯。所以说，OPC服务器供应商对设备的现场经验越丰富，OPC服务器就能越好地利用设备本身的通讯性质从而提供更优质的通信质量。
3OPC服务器开发总体设计
OPC数据访问服务器的总体设计结构如图所示。由图可知，其主要由OPC对象与接口、服务器地址空间及数据管理、用户界面和硬件驱动程序等部分组成。这几部分功能相对独立又相互协作，组成一个统一的整体。如图1、图2所示。
图1OPC服务器总体设计
图2OPC服务器总体结构
下图为服务器端与客户端连接的界面显示：
图3程序连接客户端界面
4总结
本文对OPC数据规范进行了研究，主要任务是依据OPC数据访问规范，开发一个OPC数据访问服务器，这一服务器的主要作用为：进程外服务器，为异步通讯提供支持，所有的客户都能够进行Group对象的构建，能够进行Group对象的删除与复制，能够对Group的状态与名称进行设置，能够完成删除、添加Item的任务，支持浏览服务器的地址空间，远程访问能够借助于DCOM得以实现。本文只进行了实验的研究，以后可以应用于实际工程的研究与测试。如今，OPC已被自动化组件的开发商视为针对新技术的一个事实标准。现阶段，在自动化领域中应用软件的意义逐渐凸显出来。不管项目是否有可视化、控制、操作及数据存档方面的需要，其往纯粹、以PC为基础的软件的解决方案的方向发展的趋势是不可挡的。所以，很多业内人士都期待与重视OPC技术的发展前景。
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