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基于OPC的實時數據獲取技術
日期：2025-04-26 23:01
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摘要：組態軟件通過i/o驅動程序從現場i/o設備獲得實時數據，對數據進行必要的處理后，一方面以圖形方式直觀地顯示在計算機屏幕上，另一方面按照組態要求和操作人員的指令將控制數據送給i/o設備，對執行機構實施控制或調整控制參數［1，2］。
目前，企業辦公自動化已經基本普及，windows操作平臺以及微軟的com/dcom/ole技術已成為應用軟件之間通信的事實上的標準。在生產控制領域，dcs、scada、plc等技術已經成熟，各種現場總線標準正在迅速推廣。但是，管控一體化存在一個嚴重的制約因素，即現場設備與應用軟件之間難以實現開放的、無縫隙的連...
組態軟件通過i/o驅動程序從現場i/o設備獲得實時數據，對數據進行必要的處理后，一方面以圖形方式直觀地顯示在計算機屏幕上，另一方面按照組態要求和操作人員的指令將控制數據送給i/o設備，對執行機構實施控制或調整控制參數［1，2］。
目前，企業辦公自動化已經基本普及，windows操作平臺以及微軟的com/dcom/ole技術已成為應用軟件之間通信的事實上的標準。在生產控制領域，dcs、scada、plc等技術已經成熟，各種現場總線標準正在迅速推廣。但是，管控一體化存在一個嚴重的制約因素，即現場設備與應用軟件之間難以實現開放的、無縫隙的連接。
在生產現場，存在著大量控制器和現場數字設備，這些設備來自不同的制造商，遵從不同的通訊標準，只能組成各自的控制系統，與特定的應用軟件通訊。雖然某些網絡之間可通過協議轉換實現互聯，但并不具有普遍性。
傳統的過程控制系統中，為使每一個應用程序與設備交換信息，必須為每個設備提供相應的驅動程序，在數據源與客戶程序之間分別建立一對一的驅動連接，如圖1所示。
由于設備多樣性和驅動程序不兼容性，這種方式存在以下缺陷：
（1）應用程序開發人必須花費大量精力開發各種設備的驅動接口，計算機硬件廠家要為不同的應用軟件編寫不同的驅動程序，這種程序可復用程度低，不符合軟件工程的發展趨勢，典型的**語言軟件開發過程約有25~30%的時間用于編寫這類接口，使開發時間和費用大大增加;
（2） 設備不具有互操作性，使用中硬件的升級、變更和增加都可能造成驅動程序的變化，從而在維護過程中引起二次投資;
（3） 由于每一驅動軟件有各自的驅動程序，當多個應用軟件讀取同一數據源時，經常生沖突;
（4） 設備廠商雖然可能提供驅動程序，但與用戶開發應用軟件往往不一致，限制了用戶對軟件和設備的自由選擇。
可見，在現場設備與應用軟件之間提供標準的接口，實現開放的、無縫隙的連接，是順利推進企業管控一體化的關鍵。為此，在微軟的倡導下，世界范圍內處于主導地位的硬件和軟件開發商組成了opc基金會組織（opc fondation），制定硬件和應用軟件之間的接口標準-opc規范。文章對有關問題作如下簡要討論。
目前，企業辦公自動化已經基本普及，windows操作平臺以及微軟的com/dcom/ole技術已成為應用軟件之間通信的事實上的標準。在生產控制領域，dcs、scada、plc等技術已經成熟，各種現場總線標準正在迅速推廣。但是，管控一體化存在一個嚴重的制約因素，即現場設備與應用軟件之間難以實現開放的、無縫隙的連接。
在生產現場，存在著大量控制器和現場數字設備，這些設備來自不同的制造商，遵從不同的通訊標準，只能組成各自的控制系統，與特定的應用軟件通訊。雖然某些網絡之間可通過協議轉換實現互聯，但并不具有普遍性。
傳統的過程控制系統中，為使每一個應用程序與設備交換信息，必須為每個設備提供相應的驅動程序，在數據源與客戶程序之間分別建立一對一的驅動連接，如圖1所示。
由于設備多樣性和驅動程序不兼容性，這種方式存在以下缺陷：
（1）應用程序開發人必須花費大量精力開發各種設備的驅動接口，計算機硬件廠家要為不同的應用軟件編寫不同的驅動程序，這種程序可復用程度低，不符合軟件工程的發展趨勢，典型的**語言軟件開發過程約有25~30%的時間用于編寫這類接口，使開發時間和費用大大增加;
（2） 設備不具有互操作性，使用中硬件的升級、變更和增加都可能造成驅動程序的變化，從而在維護過程中引起二次投資;
（3） 由于每一驅動軟件有各自的驅動程序，當多個應用軟件讀取同一數據源時，經常生沖突;
（4） 設備廠商雖然可能提供驅動程序，但與用戶開發應用軟件往往不一致，限制了用戶對軟件和設備的自由選擇。
可見，在現場設備與應用軟件之間提供標準的接口，實現開放的、無縫隙的連接，是順利推進企業管控一體化的關鍵。為此，在微軟的倡導下，世界范圍內處于主導地位的硬件和軟件開發商組成了opc基金會組織（opc fondation），制定硬件和應用軟件之間的接口標準-opc規范。文章對有關問題作如下簡要討論。
