通信与网络中的OPC DA 服务器的设计与实现

摘要： 本文对OPC 技术做了详细的分析，在OPC DA 标准的基础上，给出了一个OPC 数据存取访问服务器框架的设计方案，并介绍了实现的主要步骤。在设计中引入了适配器模式，用来针对不同数据源进行快速开发。 　　0 引言 　　OPC 全称OLE for Process Control，它是由OPC 基金会制定的自动化领域过程控制标准。 　　实际上，OPC 代表一系列的标准，包括OPC 数据访问(OPC Data Access)，OPC 报警与事件(Alarms & Events )，历史数据访问(OPC Historical Data Access)，OPC XML-DA(1.0)等。目 OPC DA（OPC Data Access）服务器是一种符合OPC基金会制定的标准，用于自动化领域的过程控制。OPC全称为OLE for Process Control，它旨在统一不同硬件设备间的通信接口，减少开发新驱动所需的时间和成本。OPC标准包括了数据访问、报警与事件、历史数据访问以及XML-DA等多个组成部分，广泛应用于工业控制系统的数据采集和实时控制。 OPC DA是OPC标准的核心部分，主要处理现场设备的数据存取。它基于OLE / COM / DCOM / COM+技术，采用客户端-服务器模式运作。数据从现场设备经过特定接口采集，由OPC DA服务器转换成标准格式供上层应用程序使用，如工控软件和实时数据库。服务器可通过本地或远程服务方式为客户端提供服务。 设计OPC DA服务器时，通常会采用适配器模式，以适应多种不同类型的数据源。适配器模式允许服务器与具体的数据源操作解耦，加速二次开发进程。实现OPC DA服务器，需要遵循OPC基金会定义的定制接口和自动化接口。定制接口是强制性的，自动化接口则是可选的，主要是为了支持VB等脚本语言。 在OPC DA服务器架构中，主要包含三个关键对象：服务器对象（Server）、组对象（Group）和数据项对象（Item）。服务器对象可以包含多个组对象，每个组对象又可以包含多个数据项。数据项的读写操作是以组为单位进行的。OPC标准详细定义了服务器对象和组对象需要实现的接口，如IOPCServer和IOPCDataMgt，用于管理数据项的添加、删除等操作。 服务器的实现过程通常包括以下几个步骤： 1. 创建服务器对象，并实现OPC规范要求的接口。 2. 实现组对象，包括数据项的管理功能。 3. 设计适配器层，用于与各种数据源进行交互。 4. 实现数据采集逻辑，从数据源获取数据并转换为OPC格式。 5. 提供服务注册和卸载机制，使服务器能在OPC客户端中被发现和使用。 6. 测试服务器功能，确保兼容性和稳定性。 开发OPC DA服务器时，还需要考虑线程管理、错误处理、数据同步以及性能优化等问题。此外，服务器可能需要支持动态添加和删除数据项，以及实时更新和报警通知等功能，以满足工业自动化环境的复杂需求。 OPC DA服务器的设计与实现是将不同设备的数据标准化，实现跨平台通信的关键技术，对于提高工业控制系统集成度和效率有着重要作用。通过理解OPC标准和采用合适的设计模式，开发者可以构建出高效、可靠的OPC DA服务器解决方案，促进自动化领域的技术创新和进步。