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工業通信OPC協議的內容術語介紹和使用

vfbox ? 來源:vfbox ? 作者:vfbox ? 2023-10-31 09:04 ? 次閱讀

1

Opc協議說明

OPC是一種利用微軟的COM/DCOM技術來達成自動化控制的協定,

采用典型的C/S模式,

針對硬件設備的驅動程序由硬件廠商完成,提供統一OPC接口標準的Server程序,

軟件廠商只需按照OPC標準接口編寫Client程序就訪問Server程序進行讀寫,即可實現與硬件設備的通信

OPC協定包括:

DA(Data Access)規范:訪問數據主要采用該規范

A&E(Alarm and Event)規范:基于事件,提供Client端訂閱,事件觸發后Server端主動提交回數據的數據訪問方式。

HDA(History data access)規范

OPC XML-DA規范

2

OPC UA

OPC UA(Unified Architecture):OPC協定的新版,

不再拘束于COM/DCOM技術,意味著不再像傳統的(Classic)OPC協定那樣僅支持在Windows等平臺上使用,具有跨平臺性,同時OPC UA也使用了可靠的通信機制,接口簡單一致。

比如:對傳統的三種不同類型OPC服務器的訪問 - 數據訪問(DA)、報警和事件(AE)、歷史數據訪問(HDA),

要獲得一個溫度傳感器的當前值、一個高溫度事件和溫度的歷史平均值,要依次使用不同的命令執行;

而使用OPC UA,僅用一個組件就非常容易地完成了。配置和工程的時間也因此可以大大縮短。

3

OPC邏輯對象模型

包括3類對象:OPC server對象、OPC
group對象、OPC item對象,每類對象都包括一系列接口。

OPC Server對象:

主要功能:

創建和管理OPC Group對象;

管理服務器內部的狀態信息

OPC Group對象:

主要功能:

管理OPC Group對象的內部狀態信息;

創建和管理Items對象;

OPC服務器內部的實時數據存取服務(同步與異步方式)。

屬性:

name:組的名字,由客戶端自己定義。

active:組的激活狀態,如果為false則組內全部Item將不再從數據源取數據,在客戶端中的表現是讀取不到數據,同時寫數據也影響不到服務器端。

update rate:服務器向客戶端提交變化數據的更新速率(這個數值應比服務器設定的最小值大)。

Percent Dead band:數據死區,即能引起數據變化的最小數值百分比。

OPC Item對象:

主要功能:

用來描述實時數據,代表了與服務器數據源的連接,而不是數據源。

一個項不能被OPC客戶端訪問,因此在OPC規范中沒有對應于項的COM接口,所有對項的訪問都需要通過OPC Group對象來實現。

屬性:

name:項的名稱,在服務器對應于Item ID。

active:項的激活狀態。

value:項的數據值。

quality:項的品質,代表數值的可信度。

Timestamp:時間戳,代表數據的存取時間。

注:

1.Item的存儲類型————VARIANT(編寫程序時使用的主要也是它)

2.Item的數據類型(VARTYPE):
image.png

3.Item的Alias:項的別名,由服務器設置,避免了項名稱過長所帶來的麻煩。

4.Group類型:公共組和私有組。公共組由多個客戶共享,私有組只屬于某一OPC客戶。公共組對連接到服務器的所有客戶都有效,而私有組只能對建立它的客戶程序有效。(大多服務器未實現有公共組)

5.Item在服務器端定義,對應于硬件實際地址,客戶端連接服務器端后創建并添加OPC Group,并創建一系列OPC Item(連接到服務器端定義的Item),將邏輯上等價的一組OPC Item添加到OPC Group中才能通過組對象來對數據進行存取操作。

4

OPC通信:

同步通信:OPC客戶端對OPC服務端進行讀取操作時,OPC客戶端必須等到OPC服務器端完成對應操作后才能返回,在此期間OPC客戶端處于一直等待的狀態。

異步通信:OPC客戶端對OPC服務器端進行讀取操作時,OPC客戶端發送請求后立即返回,不用等待服務器端,當OPC服務器端完成操作后再通知客戶端程序。

訂閱:需要服務器端支持OPC A&E規范,由客戶端設定數據的變化限度,如果數據源的實時數據變化超過了該限度,服務器則通過回調返回數據給客戶端。

5

OPC客戶端開發大致步驟

COM組件初始化;

創建服務器Server對象;

創建組Group對象;

創建項Item對象;

添加Item到Group中;

添加Group到Server對象中;

連接服務器(這里的順序與具體實現有關),完成相應操作;

COM組件關閉

6

使用VFbox網關把opc轉換modbus協議的方案

在實際的工程項目中,經常會遇到需要把OPC UA DA的協議轉換成其他協議,比如modbus,profinet等。有時也需要把modbus轉成OPC UA DA接入到OPC
UA DA系統,這時候就需要使用協議轉換網關進行轉換。如下圖所示,使用vfbox網關,把modbus協議轉換成OPC UA DA協議。
image.png

審核編輯 黃宇

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