OPC通訊協(xié)議介紹課件

OPC接口技術(shù)

1編輯課件AssessmentCommonWhatistheobjectiveofOPC?OnwhichtechnologydoesOPCrely?WhatisanOPCServer?WhicharethemainOPCspecifications?WhatarethecomponentsoftheOPCDAAutomationInterface?HowdoesanautomationplatformusetheOPCinterfaces?2編輯課件內(nèi)容提要概述OPC基本原理OPC自定義接口3編輯課件4編輯課件HMI/SCADAHMI/SCADADataAcquisition工程部門產(chǎn)品制造測試／質(zhì)管部門維護部門WindowsNT業(yè)務部門Internet/EthernetOPCDeviceNet

FOUNDATONPROFIBUSEthernetWindowsNTOPC數(shù)據(jù)采集PLCNNNN分布式I/ONNNN數(shù)據(jù)采集

運動控制可視監(jiān)控5編輯課件Measurement-Pressure-Temp-Flow-LevelValvesPositionersPIDControlFieldbusSystemFieldPointSystemPLCSystemOPCClientOPCServerOPCClientOPCClientOPCServerOPCServerHMIExcelInternetSCADAHMISCADANNNNNNNNNNNN6編輯課件為什么需要OPCSoftwareDriverSoftwareDriverSoftwareDriverSoftwareDriverDisplayApplicationTrendApplicationReportApplication7編輯課件OPC的解決方案SoftwareDriverSoftwareDriverSoftwareDriverSoftwareDriverOPCOPCOPCOPCDisplayApplicationTrendApplicationReportApplicationOPCOPCOPC8編輯課件概述OLEforProcessControl(Objectlinkingandembedding)now:OpenProcessControlOpenessProductivityandConectivityOPC（用于過程控制的OLE）是一個工業(yè)標準。OPC由一些世界上占領先地位的自動化系統(tǒng)和硬件、軟件公司與微軟（Microsoft）緊密合作而建立的。OPC定義了應用Microsoft操作系統(tǒng)在基于PC的客戶機之間交換自動化實時數(shù)據(jù)的方法。管理這個標準的國際組織是OPC基金會。

9編輯課件OPC的宗旨OPC的宗旨是在MicrosoftCOM、DCOM和ActiveX技術(shù)的功能規(guī)程基礎上開發(fā)一個開放的和互操作的接口標準。這個標準的目標是促使自動化/控制應用、現(xiàn)場系統(tǒng)/設備和商業(yè)/辦公室應用之間具有更強大的互操作能力。

10編輯課件BeforeOPCABBPLCsTélémécaniquePLCsSiemensPLCsMasterBusMMSdriverXWAYdriverProfinetdrivervisualizationhistorydatabase11編輯課件WithOPC:ABBOperatorWorkplaceConnectionABBAC800MTélémécaniqueTSXSiemensS7AC800M

OPCserverSchneider

OPCserverSiemens

OPCserverOperatorIT

applicationsoftwareiswrittenindependentlyfromthetypeofcontrollerHistorian(InformationManager)MMSXWAYProfiNetthedriversstillexist,buttheclientsdonotseethemanymore12編輯課件OPC技術(shù)基礎OPC技術(shù)基于微軟的OLE(現(xiàn)在的ActiveX)、COM(部件對象模型)和DCOM(分布式部件對象模型)技術(shù)。OPC包括一整套接口、屬性和方法的標準集，用于過程控制和制造業(yè)自動化系統(tǒng)。

ActiveX/COM技術(shù)定義各種不同的軟件部件如何交互使用和分享數(shù)據(jù)。不論過程中采用什么軟件或設備，OPC為多種多樣的過程控制設備之間進行通信提供了公用的接口。13編輯課件OPC技術(shù)基礎構(gòu)成Transport(TCP-IP,UDP,Queued)ActiveX(Distributed)ComponentObjectModel(COM/DCOM)ObjectLinkingandEmbedding(OLE)EthernetOLEforProcessControl(OPC)onlybetweennodes14編輯課件OPC基金會管理OPC標準的組織是OPC基金會。其前身由一個Fisher-Rosemount、RockwellSoftware、Siemens、Opto22、Intellution和IntuitiveTechnology等著名大公司組成專門的工作組，僅僅用了短短的一年時間便開發(fā)出一個基本的可運行的OPC技術(shù)規(guī)范。在1996年8月發(fā)布了簡化的、一步到位的解決方案。

15編輯課件OPC基金會OPC基金會的工作比其他許多標準化集團能夠更高速運轉(zhuǎn)。原因十分簡單，只是由于OPC是建立在已普遍使用的Mricrosoft標準基礎上。而其他標準化集團必經(jīng)完全從最基本開始定義標準，因此在其工作范圍內(nèi)達成一致的意見往往是費時費力，自然其工作效率是不能和OPC基金會比擬的。

Micosoft是OPC基金會的一個成員，已給予OPC基金會強有力的支持。但Microsoft在OPC中的作用主要在于其強大的后援支持，而讓具有豐富的行業(yè)經(jīng)驗的成員公司指導OPC基金會的工作。16編輯課件OPC基金會組織結(jié)構(gòu)17編輯課件OPC中國基金會OPC中國基金會的宗旨是在中國推廣OPC，以消除中國與其它發(fā)達國家的信息差距。通過定期召開中國基金會會員大會、制定相應的規(guī)章制度，同時針對中國市場建立相應的市場營銷體系，提供培訓、信息以及展會的組織，以進一步加強各會員的利益，以本地化的形式加強與OPC基金會的聯(lián)系。/18編輯課件OPC特性任何客戶機都可以與服務器連接即插即用的互操作性是其目標該標準已被公開并出版\OPC基金會是管理此工業(yè)標準的組織\靈活性接納所有類型的客戶機及服務器\高效性優(yōu)化快速傳輸數(shù)據(jù)\可以支持所有編程語言\C,C++,VB,Java,HTML,DHTML\可利用Internet

\19編輯課件OPCasahubsource:SiemensWinCC20編輯課件OPCconnectiontodatabasesToolsallowtobuildanOPCDAinterfacetoanyODBC-equippeddatabase.Thedatabaseinternalstructure(exposedthroughqueries)isreflectedasahierarchyofOPCitems.Thisallowstogiveaunifiedaccesstosimpleitems.application(OPCclient)OPCserverDBODBC21編輯課件OPCforinternalcommunication:AIPasexampleAIPaspectsAC800M

OPCserverSchneider

OPCserverSiemens

OPCserverAssetOptimizerEnterpriseHistorianaspectsOPCclientOPCserveraspectdirectoryOPCconnectionsaspectsaspects22編輯課件OPCConnectiontoERP23編輯課件DirectandFieldbusaccess(local)OPCserverclientapplication(OPCclient)fieldbus(local)OPCserverFBManagerfieldbusPLCFBagentfieldbusPLCFBagentdirectconnectionfieldbusconnectioncanalsobeapoint-to-pointlinkclientapplication(OPCclient)proprietaryprotocolTheOPCserverisrunningallthetime,assoonasatleastoneclientispresentI/Odevicesclientsandserversrunasparallelprocesses24編輯課件AccessingaserverinanothernodeTCP/IPstubDCOMTCP/IPOPCserverDCOMTCP/IPOPCserverDCOMFBManager

fieldbusDCOMclientapplication(OPCclient)Limitation:doesnotworkoverfirewalls.Solution:OPCXML(seelater)25編輯課件COM/DCOMacrossmultiplenodesOPCserverforBrandYapplication1(OPCclient)FieldbusYFieldbusXdriversOPCserverforBrandXOPCserverforsimulationpanelapplication2(OPCclient)OPCserverforBrandZTCP/IPTCP/IPinput/outputtoplantEthernetapp3node1connectivitynode26編輯課件OPC基本原理通用OPC結(jié)構(gòu)及組成對象及接口概述必需的接口定義可選的接口定義服務器地址空間及配置時間同步與順序發(fā)送機制永久存儲機制EnumOPC對象屬性條目27編輯課件通用OPC結(jié)構(gòu)及組成OPC數(shù)據(jù)訪問規(guī)范OPC報警和事件規(guī)范OPC數(shù)據(jù)交換規(guī)范OPC歷史數(shù)據(jù)訪問規(guī)范OPC批處理規(guī)范OPC安全性規(guī)范OPCXML規(guī)范28編輯課件OPC標準的發(fā)展歷史29編輯課件標準

版本

內(nèi)容

DataAccess

3.0,2.0,1.0

數(shù)據(jù)訪問規(guī)范

AlarmsandEvents

1.10,1.00

報警和事件規(guī)范

HistoricalDataAccess

1.0

歷史數(shù)據(jù)存取規(guī)范

Batch

2.0,1.0

批量過程規(guī)范

Security

1.0

安全性規(guī)范

Compliance

2.00.2

數(shù)據(jù)訪問標準的測試工具

OPCXML

1.00,0.18

過程數(shù)據(jù)的XML規(guī)范

OPCeXchange

1.0

數(shù)據(jù)交換規(guī)范

OPCCommands

正在開發(fā)

命令規(guī)范

OPCCommonI/O

正在開發(fā)

公共I/O規(guī)范

OPCComplexData

正在開發(fā)

復雜數(shù)據(jù)規(guī)范

30編輯課件OPCDataAccessOPC

Alarms&EventsOPC

HDAhistorydatabaseOPC

BatchbatchsystemOPC

DXOPC

UAUnifiedArchitecture規(guī)范31編輯課件OPC數(shù)據(jù)訪問規(guī)范32編輯課件OPCDA的適用領域底層傳感器往往使用專用接口和協(xié)議DeviceSpecificI/OControlDataMonitorSub-SystemOPCOPC(通過DCOM)可以使用在各個子系統(tǒng)與管理終端之間OPC處于數(shù)據(jù)監(jiān)視應用程序和專用的IO驅(qū)動軟件之間33編輯課件OPC數(shù)據(jù)訪問規(guī)范特點基于COM技術(shù)技術(shù)靈活支持多類應用程序支持多類應用高效與可擴展性支持大型應用程序支高性能支持網(wǎng)絡操作支持網(wǎng)絡操作易于理解易于理解被廣泛接受被廣泛接受34編輯課件OPCDA能提供那類數(shù)據(jù)？傳感器的實時數(shù)據(jù)：溫度、壓力和流量控制參數(shù)：打開、關(guān)閉、運行和停如狀態(tài)信息狀態(tài)信息硬件連接狀態(tài)硬件連接狀態(tài)軟件和子系統(tǒng)的狀態(tài)軟件和子系統(tǒng)的狀態(tài)總之，OPCDA可以提供任何類型數(shù)據(jù)35編輯課件OPCDA每個OPCDA服務器是一個獨立的對象服一對OPCDA服務器提供了到現(xiàn)場數(shù)據(jù)源的服務供一個窗口窗口”數(shù)據(jù)通過對應的Tag訪問

(Tag的定義由生產(chǎn)商和硬件有關(guān)生產(chǎn)商有關(guān))數(shù)據(jù)可以周期性輪詢或單次讀寫數(shù)據(jù)可以周期性輪詢或單次讀寫36編輯課件OPC報警和事件規(guī)范

OPCAEOPC提供了OPC服務器發(fā)生異常時，以及OPC服務器設定事件到來時向OPC客戶發(fā)送通知的一種機制，通過使用OPC技術(shù)，能夠更好的捕捉控制過程中的各種報警和事件并給予相應的處理。37編輯課件OPC歷史數(shù)據(jù)訪問規(guī)范OPC提供了讀取存儲在過程數(shù)據(jù)存檔文件、數(shù)據(jù)庫或遠程終端設備中的歷史數(shù)據(jù)以及對其操作、編輯的方法。

38編輯課件HDAforHistoricalDataAccess.39編輯課件OPC數(shù)據(jù)交換規(guī)范什么是OPCDX?OPCDX?將確定穿過以太網(wǎng)的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡進行服務器到服務器的通信遠程組態(tài)配置和管理服務遠程組態(tài)配置和管理服務延伸OPCDA標準標準OPCDX將不影響現(xiàn)有的現(xiàn)場總線規(guī)將范范40編輯課件OPC數(shù)據(jù)交換規(guī)范誰需要OPCDX?OPCDX?自動化用戶自動化用戶希望有一套開放性的標準有以把各家以太網(wǎng)上的設備和控制器的數(shù)據(jù)進行交換并予以集成。并予以集成。自動化設備供應商自動化設備供應商期望提供符合開放性工業(yè)標準的產(chǎn)品，使之能互操作以及進行數(shù)據(jù)交換使之能互操作以及進行數(shù)據(jù)41編輯課件OPCDX應用42編輯課件OPC批處理規(guī)范OPCBatch的目的是使異構(gòu)計算環(huán)境下不同的生產(chǎn)控制方案等有效地協(xié)同工作.一個批處理服務器可以從其他OPC數(shù)據(jù)訪問服務器或?qū)Ｓ玫呐幚磉^程控制軟件獲得數(shù)據(jù).43編輯課件OPCBatchBasedon:IEC61512-1BatchControl–Part1:ModelsandTerminology

(ANSI/ISAS88.011995)

ISA-dS88.02-2000draft17ofMay2000

Allowstoaccess:equipmentcapabilities,currento