OPC技术在监测控制系统中的应用

1 OPC技术的产生
OPC(OLE for Process Control)技术是对象链接和嵌入式技术在过程控制方面的应用，包含一系列工业自动化接口规范。该技术是为解决应用软件与各种设备驱动程序之间的通讯而提出的，它把硬件厂商和应用软件开发者分离开来，大大提高了双方的工作效率。
随着工业生产的不断发展，由于生产规模的扩大和过程复杂程度的提高，工业控制软件设计面临巨大挑战，即要集成数量和种类不断增多的现场信息。在传统的控制系统中，智能设备之间及智能设备与控制系统软件之间的信息共享是通过驱动程序实现的，不同厂家的设备使用不同的驱动程序，迫使工业控制软件中包含越来越多的底层通信模块；另外，由于相对特定应用的驱动程序一般不支持硬件的变化，使得工业控制软硬件的升级和维护极其不便。还有在同一时刻，两个客户不能对同一个设备进行数据读写，因为它们拥有不同的、相互独立的驱动程序，同时对同一个设备进行操作，可能会引起存取冲突，甚至导致系统崩溃。OPC技术的出现很好地解决了这些问题。OPC以OLE／COM／DCOM技术为基础，采用客户／服务器模式，为工业自动化软件面向对象的开发提供了统一的标准，标准定义了应用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。采用这项标准后，硬件开发商将取代软件开发商为自己的硬件产品开发统一的 OPC接口程序，而软件开发者可免除开发驱动程序的工作，把更多的精力投入到其核心产品的开发上。这样不但可避免开发的重复性，也提高了系统的开放性和互操作性。

2 OPC技术的应用
OPC是连接数据源(OPC服务器)和数据的使用者(OPC应用程序)之间的软件接口标准。数据源可以是PLC、DCS，条形码读取器等控制设备。随着控制系统构成的不同，作为数据源的OPC服务器既可以是和OPC应用程序在同一台计算机上运行的本地OPC服务器，也可以是在另外的计算机上运行的远程OPC服务器。OPC接口既可以适用于通过网络把最下层的控制设备的原始数据提供给作为数据的使用者(OPC应用程序)HMI (硬件监督接口)／SCADA(监督控制与数据采集)，批处理等自动化程序，甚至更上层的历史数据库等应用程序，也可用于应用程序和物理设备的直接连接。所以OPC接口是适用于很多系统的具有高厚度柔软性的接口标准。OPC技术的创新之处是用户能够把任何一个可视化或控制系统与所选择的任一硬件(即PC插板)通过OPC组合在一起，如图1所示。

从图中可以看出，OPC标准的软件总线使多种现场线系统得以集成，如PROFIBUS网络、CANopen(开放式控制局域)网络、Device Net(设备网络)等，也可深入反映出OPC和现场总线的标准化关系：OPC提供现场总线以外的重要的附加性能，现场总线领域标准化的主要目标是快速，可靠的数据传输。而OPC使标准通信可以达到这样的程度，即任何OPC服务器和应用软件能联网运行而不会产生任何问题。