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1、OPC接口技术 谈英姿 tanyz 东南大学自控系工业自动化教研室 Assessment Common What is the objective of OPC On which technology does OPC rely What is an OPC Server Which are the main OPC specifications What are the components of the OPC DA Automation Interface How does an automation platform use the OPC interfaces 内容提要 概述 OPC
2、基本原理 OPC自定义接口 HMI SCADAHMI SCADA Data Acquisition 工程部门产品制造 测试 质管部门 维护部门 Windows NT 业务部门 Internet Ethernet OPC DeviceNet FOUNDATON PROFIBUS Ethernet Windows NT OPC 数据采集PLC NNNN 分布式 I O NNNN 数据采集 运动控制 可视监控 Measurement Pressure Temp Flow Level Valves Positioners PID Control Fieldbus System FieldPoint S
3、ystem PLC System OPC Client OPC Server OPC ClientOPC Client OPC ServerOPC Server HMIExcelInternet SCADA HMI SCADA NNNN NNNN NNNN 为什么需要OPC Software Driver Software Driver Software Driver Software Driver Display Application Trend Application Report Application OPC的解决方案 Software Driver Software Driver
4、Software Driver Software Driver OPCOPCOPCOPC Display Application Trend Application Report Application OPCOPCOPC 概述 OLE for Process Control Object linking and embedding now Open Process Control Openess Productivity and Conectivity OPC 用于过程控制的OLE 是一个工业标准 OPC由一些世界上占领先地位的自动化系统和硬件 软件公司与微软 Microsoft 紧密合作而
5、建立的 OPC定义了应用Microsoft操作系统在基于PC 的客 户机之间交换自动化实时数据的方法 管理这个标准的国际组织是OPC基金会 OPC的宗旨 OPC的宗旨是在Microsoft COM DCOM和Active X技术的功能规程基础 上开发一个开放的和互操作的接口标准 这个标准的目标是促使自动化 控制应用 现场系统 设备和商业 办公室应用之 间具有更强大的互操作能力 Before OPC ABB PLCsT l m canique PLCs Siemens PLCs MasterBus MMS driver XWAY driver Profinet driver visualizat
6、ion history data base With OPC ABB Operator Workplace Connection ABB AC800M T l m canique TSX Siemens S7 AC800M OPC server Schneider OPC server Siemens OPC server OperatorIT application software is written independently from the type of controller Historian Information Manager MMSXWAYProfiNet the dr
7、ivers still exist but the clients do not see them anymore OPC技术基础 OPC技术基于微软的OLE 现在的Active X COM 部件对象模型 和DCOM 分布式部件对 象模型 技术 OPC包括一整套接口 属性和方法的标准集 用于过程控制和制造业自动化系统 Active X COM技术定义各种不同的软件部件 如何交互使用和分享数据 不论过程中采用什么软件或设备 OPC为多种 多样的过程控制设备之间进行通信提供了公用 的接口 OPC技术基础构成 Transport TCP IP UDP Queued ActiveXActiveX Di
8、stributed Component Object Model COM DCOM Object Linking and Embedding OLE Ethernet OLE for Process Control OPC only between nodes OPC基金会 管理OPC标准的组织是OPC基金会 其 前身由一个Fisher Rosemount Rockwell Software Siemens Opto22 Intellution和Intuitive Technology等著名大公司组成专门的工 作组 仅仅用了短短的一年时间便开发 出一个基本的可运行的OPC技术规范 在1996年
9、8月发布了简化的 一步到位 的解决方案 OPC基金会 OPC基金会的工作比其他许多标准化集团能够 更高速运转 原因十分简单 只是由于OPC是 建立在已普遍使用的Mricrosoft标准基础上 而其他标准化集团必经完全从最基本开始定义 标准 因此在其工作范围内达成一致的意见往 往是费时费力 自然其工作效率是不能和OPC 基金会比拟的 Micosoft是OPC基金会的一个成员 已给予 OPC基金会强有力的支持 但Microsoft在 OPC中的作用主要在于其强大的后援支持 而 让具有丰富的行业经验的成员公司指导OPC基 金会的工作 OPC基金会组织结构 OPC中国基金会 OPC中国基金会的宗旨是在
10、中国推广OPC 以 消除中国与其它发达国家的信息差距 通过定期召开中国基金会会员大会 制定相应 的规章制度 同时针对中国市场建立相应的市 场营销体系 提供培训 信息以及展会的组织 以进一步加强各会员的利益 以本地化的形 式加强与OPC基金会的联系 http www opcchina org OPC 特性 任何客户机都可以与服务器连接 即插即用的互操作性是其目标 该标准已被公开并出版 OPC 基金会是管理此工业标准的组织 灵活性 接纳所有类型的客户机及服务器 高效性 优化快速传输数据 可以支持所有编程语言 C C VB Java HTML DHTML 可利用Internet OPC as a h
11、ub source Siemens WinCC OPC connection to databases Tools allow to build an OPC DA interface to any ODBC equipped database The database internal structure exposed through queries is reflected as a hierarchy of OPC items This allows to give a unified access to simple items application OPC client OPC
12、server DB ODBC OPC for internal communication AIP as example AIP aspects AC800M OPC server Schneider OPC server Siemens OPC server Asset Optimizer Enterprise Historian aspects OPC client OPC server aspect directory OPC connections aspects aspects OPC Connection to ERP Direct and Fieldbus access loca
13、l OPC server client application OPC client fieldbus local OPC server FB Manager fieldbus PLC FB agent fieldbus PLC FB agent direct connectionfieldbus connection can also be a point to point link client application OPC client proprieta ry protocol The OPC server is running all the time as soon as at
14、least one client is present I O devices clients and servers run as parallel processes Accessing a server in another node TCP IP stub DCOM TCP IP OPC server DCOM TCP IP OPC server DCOM FB Manager fieldbus DCOM client application OPC client Limitation does not work over firewalls Solution OPC XML see
15、later COM DCOM across multiple nodes OPC server for BrandY application 1 OPC client Fieldbus Y Fieldbus X drivers OPC server for BrandX OPC server for simulation panel application 2 OPC client OPC server for BrandZ TCP IPTCP IP input output to plant Ethernet app3 node 1 connectivity node OPC基本原理 通用O
16、PC结构及组成 对象及接口概述 必需的接口定义 可选的接口定义 服务器地址空间及配置 时间同步与顺序发送机制 永久存储机制 EnumOPC对象属性条目 通用OPC结构及组成 OPC数据访问规范 OPC报警和事件规范 OPC数据交换规范 OPC历史数据访问规范 OPC批处理规范 OPC安全性规范 OPC XML规范 OPC标准的发展历史 标准 版本 内容 Data Access 3 0 2 0 1 0 数据访问规范 Alarms and Events 1 10 1 00 报警和事件规范 Historical Data Access 1 0 历史数据存取规范 Batch 2 0 1 0 批量过程规范 Security 1 0 安全性规范 Compliance 2 00 2 数据访问标准的测试工具 OPC XML 1 00 0 18 过程数据的XML规范 OPC eXchange 1 0 数据交换规范 OPC Commands 正在开发 命令规范 OPC Common I O 正在开发 公共I O规范 OPC Complex Data 正在开发 复杂数据规范 OPC Data Access
