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OPC-全开放控制系统的中间件技术 (1)

一 OPC布局概述

众所周知,从谋略机技巧参与到工业(节制)利用领域开始,伴生的“信息孤岛”问题就不停包围着业界。“信息孤岛”相称严重地限定了信息互换继而约束了利用领域的拓展。“信息孤岛”问题概括体现在用户(利用)法度榜样对数据的造访,一是从信息源获取什么样风致数据(包括类型—信息类型与数据类型,品位—好、坏、不定,以及时标等),二是若何把这些数据信息从源(地址)投递目的地。时代,为办理“信息孤岛”问题也曾作过多种考试测验。例如ISO就数据互换(通信)拟订了OSI(开放系统互连)的7层模型,来描述、表达数据传输及表示的属性与要求。然则,它不是一种标准或规范。就7层模型的下面4层一物理层、链路层(收集层及传输层)而言,据此进行数据传输的通信协议的现场总线节制系统FCS就多达8种[1],使人们莫衷一是[2]。至于7层OSI中的表示层与会话层,在DCS及PLC中基础上不予采纳。但据笔者理解,恰是OPC基金会将这两层的功能作为基金会的规范予以确定,为用户供给了一个统一的系统平台。

图1 客户利用法度榜样与多个OPC办事器(法度榜样)联同事情

如图1所示,OPC办事器法度榜样A、B、C分手代表譬如FF的设备供应商供给的办事器(法度榜样),PROFIBUS的办事器与CONTROLNET的办事器,其与利用法度榜样X、Y互换数据的风致相符OPC规范;同样,利用法度榜样(客户端)需读、写的数据风致也相符OPC规范。这就相称于III型仪表中的记录仪、变送器、调节器等均按4~20mA或1~5V的标准制作,这样不只不受其制造厂商约束而随意率性组合设置设置设备摆设摆设,而且还可即插即用。对客户而言,它只需按规范规定的数据风致与办事器互换数据,而勿须关注其数据来往的细节(例如硬件设备与通信规约)。至此,对客户端而言,其系统平台是统一的。对设备制造商而言,它所制造的设备的信息用户有了规范可依,也就勿须一一制订得当不合利用的驱动软件,相形之下也就事半功倍而何乐不为呢?正由于如斯,OPC规范深得用户与制造商的迎接。就用户而言,无须对今朝FCS的多维场所场面而杞人忧天!

图2 范例的OPC布局图

范例的OPC布局如图2所示。算作为客户真个利用法度榜样需造访在不合数据库的数据时就借助OPC办事器予以进行。这种OPC办事器是由供给所应用设备的制造商作为一揽子产品予以供给的。诚然,该办事器在同客户端利用连接之前,不只需供给客户同步或异步读、写数据要求的能力,而且还需一一扣问所造访数据的目的地址(例如站号、设备或参数工位号及标识号等)、数据风致(风致指数据的类型、尺寸、质量、时标等)、造访速度、是同步读写照样异步读写、造访群组(group)及每一群组内的参数数据等组态或设置设置设备摆设摆设数据。OPC办事器据此按每一群group安排线程,每一个group内所包孕的参数数据由办事器分化为一系列Item,如图3所示。例如,一个记录型数据(Recode)包括一个Status(Un8)及Value (Float,4byte),则Status与Value就各构成一个Item,即Recode或ARRAY有若干子项,则每一个子项都构成一个Item。至于每一数据或Item的含义则一概不予干预干与。据此,一个办事器便是按多线程调整实施的智能开关,按要求接通数据的源与目的地址,至于是同步读写照样异步读写,则由客户利用确定。例如,进行批处置惩罚或配方处置惩罚时常要求异步读写。图1中在X、Y中的OPC Interface等同于图2中的OPC Automation Interface及/或OPC Custom Interface。它的功能可大年夜致理解为远程通信打包、拆包。办事器对付传输的数据含义一概不知,然而在这种Interface中就需赋以含义了,这便是笔者把OSI中7层模型中的表示层与会话层折同于此的依据。此中,OPC Automation Interface可由OPC基金会一个标准的自动接口搭扣(wrapper)实施寻常的接口转换,而OPC Custom Interface则在需刷新或变动接口功能时予以应用。

图3 群组Group/Item关系图

综上所述,按OPC基金会的规范,各设备制造厂商连同实际设备与响应的OPC办事器(法度榜样)成套供应,与客户利用(法度榜样)打交道的,只是规范了的数据,这便是OPC为客户利用端供给全开放的统一系统平台的基础思路! 无疑,为争取市场,各制造厂商会致力于响应OPC办事器的开拓实施。据悉,National Instruments(NI)公司已有得当FF规范的OPC办事器问世。顺便说起,OPC规范尚有待进一步完善进级,当利用需求的数据风致不在现有规范之列时,可以Byte ARRAY的数据款式代之,而用OPC Custom Interface予以赋义解释。

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