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1、OPC接口技术,谈英姿 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,
2、概述 OPC基本原理 OPC自定义接口,PID Control,Fieldbus System,FieldPoint System,PLC System,OPC Client,OPC Server,OPC Client,OPC Client,OPC Server,OPC Server,HMI,Excel,Internet,SCADA,HMI,SCADA,为什么需要OPC,OPC的解决方案,概述,OLE for Process Control (Object linking and embedding) now: Open Process Control Openess Productivity
3、 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 PLCs,
4、Tlmcanique PLCs,Siemens PLCs,MasterBus MMS driver,XWAY driver,Profinet driver,visualization,history data base,With OPC: ABB Operator Workplace Connection,ABB AC800M,Tlmcanique TSX,Siemens S7,AC800MOPC server,SchneiderOPC server,SiemensOPC server,OperatorIT,application software is written independent
5、ly from the type of controller,Historian (Information Manager),MMS,XWAY,ProfiNet,the drivers 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
6、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,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
7、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
8、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 hub,source: Siemens WinCC,OPC connection to databases,Tools allow to
9、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 server,DB,ODBC,OPC for internal communication: AIP as exam
10、ple,OPC Connection to ERP,Direct and Fieldbus access,(local) OPC server,client application (OPC client),fieldbus,(local) OPC server,FB Manager,fieldbus,PLC,FB agent,fieldbus,PLC,FB agent,direct connection,fieldbus connection,can also be a point-to-point link,client application (OPC client),proprieta
11、ry protocol,The OPC server is running all the time, as soon as at 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 c
12、lient),Limitation: does not work over firewalls. Solution: OPC XML (see later),COM/DCOM across multiple nodes,OPC server for BrandY,application 1 (OPC client),Fieldbus Y,FieldbusX,drivers,OPC server for BrandX,OPC server for simulation,panel,application 2 (OPC client),OPC server for BrandZ,TCP/IP,TC
13、P/IP,input / output to plant,Ethernet,app3,node 1,connectivity node,OPC基本原理,通用OPC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 Even
14、ts 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,OPCAlarms & Events,OPCHDA,history data base,OPCBatch,batch system,OPCDX,OPCUA,Unified Architecture规范,OPC数据访问规范,OPC DA 的适用领域,底层传感器往往 使用专用接口和协议,D
