OPC(OLE for Process Control, 用于過程控制的OLE)是一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),管理這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的國際組織是OPC基金會(huì),OPC基金會(huì)現(xiàn)有會(huì)員已超過220家。遍布全球,包括世界上所有主要的自動(dòng)化控制系統(tǒng)、儀器儀表及過程控制系統(tǒng)的公司。基于微軟的OLE(現(xiàn)在的Active X)、COM (部件對(duì)象模型)和DCOM (分布式部件對(duì)象模型)技術(shù)。OPC包括一整套接口、屬性和方法的標(biāo)準(zhǔn)集,用于過程控制和制造業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)。
OPC全稱是Object Linking and Embedding(OLE) for Process Control,它的出現(xiàn)為基于Windows的應(yīng)用程序和現(xiàn)場過程控制應(yīng)用建立了橋梁。在過去,為了存取現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)信息,每一個(gè)應(yīng)用軟件開發(fā)商都需要編寫專用的接口函數(shù)。由于現(xiàn)場設(shè)備的種類繁多,且產(chǎn)品的不斷升級(jí),往往給用戶和軟件開發(fā)商帶來了巨大的工作負(fù)擔(dān)。通常這樣也不能滿足工作的實(shí)際需要,系統(tǒng)集成商和開發(fā)商急切需要一種具有高效性、可靠性、開放性、可互操作性的即插即用的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。在這種情況下,OPC標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生。OPC標(biāo)準(zhǔn)以微軟公司的OLE技術(shù)為基礎(chǔ),它的制定是通過提供一套標(biāo)準(zhǔn)的OLE/COM接口完成的,在OPC技術(shù)中使用的是OLE 2技術(shù),OLE標(biāo)準(zhǔn)允許多臺(tái)微機(jī)之間交換文檔、圖形等對(duì)象。
COM是Component Object Model的縮寫,是所有OLE機(jī)制的基礎(chǔ)。COM是一種為了實(shí)現(xiàn)與編程語言無關(guān)的對(duì)象而制定的標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)將Windows下的對(duì)象定義為獨(dú)立單元,可不受程序限制地訪問這些單元。這種標(biāo)準(zhǔn)可以使兩個(gè)應(yīng)用程序通過對(duì)象化接口通訊,而不需要知道對(duì)方是如何創(chuàng)建的。例如,用戶可以使用C++語言創(chuàng)建一個(gè)Windows對(duì)象,它支持一個(gè)接口,通過該接口,用戶可以訪問該對(duì)象提供的各種功能,用戶可以使用Visual Basic,C,Pascal,Smalltalk或其它語言編寫對(duì)象訪問程序。在Windows NT4.0操作系統(tǒng)下,COM規(guī)范擴(kuò)展到可訪問本機(jī)以外的其它對(duì)象,一個(gè)應(yīng)用程序所使用的對(duì)象可分布在網(wǎng)絡(luò)上,COM的這個(gè)擴(kuò)展被稱為DCOM(Distributed COM)。
通過DCOM技術(shù)和OPC標(biāo)準(zhǔn),完全可以創(chuàng)建一個(gè)開放的、可互操作的控制系統(tǒng)軟件。OPC采用客戶/服務(wù)器模式,把開發(fā)訪問接口的任務(wù)放在硬件生產(chǎn)廠家或第三方廠家,以O(shè)PC服務(wù)器的形式提供給用戶,解決了軟、硬件廠商的矛盾,完成了系統(tǒng)的集成,提高了系統(tǒng)的開放性和可互操作性。
OPC服務(wù)器通常支持兩種類型的訪問接口,它們分別為不同的編程語言環(huán)境提供訪問機(jī)制。這兩種接口是:自動(dòng)化接口(Automation interface);自定義接口(Custom interface)。自動(dòng)化接口通常是為基于腳本編程語言而定義的標(biāo)準(zhǔn)接口,可以使用VisualBasic、Delphi、PowerBuilder等編程語言開發(fā)OPC服務(wù)器的客戶應(yīng)用。而自定義接口是專門為C++等高級(jí)編程語言而制定的標(biāo)準(zhǔn)接口。OPC現(xiàn)已成為工業(yè)界系統(tǒng)互聯(lián)的缺省方案,為工業(yè)監(jiān)控編程帶來了便利,用戶不用為通訊協(xié)議的難題而苦惱。任何一家自動(dòng)化軟件解決方案的提供者,如果它不能全方位地支持OPC,則必將被歷史所淘汰。
1、在控制領(lǐng)域中,系統(tǒng)往往由分散的各子系統(tǒng)構(gòu)成;并且各子系統(tǒng)往往采用不同廠家的設(shè)備和方案。用戶需要,將這些子系統(tǒng)集成,并架構(gòu)統(tǒng)一的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。
2、這樣的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)需要解決分散子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享,各子系統(tǒng)需要統(tǒng)一協(xié)調(diào)相應(yīng)控制指令。
3、再考慮到實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)往往需要升級(jí)和調(diào)整。
4、就需要各子系統(tǒng)具備統(tǒng)一的as開放接口。
5、OPC(OLE for Process Control) 規(guī)范正是這一思維的產(chǎn)物。
6、OPC 基于Microsoft公司的 Distributed interNet Application (DNA) 構(gòu)架和 Component Object Model (COM) 技術(shù)的,根據(jù)易于擴(kuò)展性而設(shè)計(jì)的。OPC規(guī)范定義了一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口。
7、OPC是以O(shè)LE/COM機(jī)制作為應(yīng)用程序的通訊標(biāo)準(zhǔn)。OLE/COM是一種客戶/服務(wù)器模式,具有語言無關(guān)性、代碼重用性、易于集成性等優(yōu)點(diǎn)。OPC規(guī)范了接口函數(shù),不管現(xiàn)場設(shè)備以何種形式存在,客戶都以統(tǒng)一的方式去訪問,從而保證軟件對(duì)客戶的透明性,使得用戶完全從低層的開發(fā)中脫離出來。
8、OPC定義了一個(gè)開放的接口,在這個(gè)接口上,基于PC的軟件組件能交換數(shù)據(jù)。它是基于Windows的OLE——對(duì)象鏈接和嵌入、COM——部件對(duì)象模型(Component Object Model)和DCOM——分布式COM(Distributed COM)技術(shù)。因而,OPC為自動(dòng)化層的典型現(xiàn)場設(shè)備連接工業(yè)應(yīng)用程序和辦公室程序提供了一個(gè)理想的方法。