關(guān)于pks提供的OPC接口

1、1. Experion OPC接口類型Experion提供了下列可選的OPC接口，不同的接口用于不同的需求：1.1. Experion OPC Client Interface（OPC客戶端接口）OPC客戶端接口用于與一些簡單的子系統(tǒng)之間進(jìn)行通訊，如PLC等。這個(gè)組態(tài)需要在Quick Builder中進(jìn)行。在這里，PKS系統(tǒng)作為OPC客戶端的身份與第三方OPCserver進(jìn)行通訊。參考文檔OPC Client Interface Reference在Quick Builder中每一個(gè)OPC Controller下可以最多組態(tài)735個(gè)點(diǎn)（Item）1.2. Experion OPC Advanc

2、ed Client（OPC高級客戶端）OPC高級客戶端包括Data client（數(shù)據(jù)客戶端）和alarm/event client（報(bào)警及事件客戶端）OPC高級數(shù)據(jù)客戶端用于與一些比較復(fù)雜的客戶端之間的通信，比如其它DCS系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)的點(diǎn)結(jié)構(gòu)是按照OPC基金會(huì)規(guī)定的OPCv2.05版進(jìn)行架構(gòu)的，也就是說這些點(diǎn)都有比較復(fù)雜的參數(shù)體系，比如PKS系統(tǒng)的點(diǎn)就是復(fù)雜的點(diǎn)結(jié)構(gòu)。OPC高級報(bào)警與事件客戶端可以接收第三方OPC報(bào)警與事件服務(wù)器的報(bào)警及事件信息，在收到報(bào)警事件后，將會(huì)顯示在報(bào)警匯總中，在操作員確認(rèn)了這些報(bào)警后，其確認(rèn)信息也將發(fā)送到OPC報(bào)警及事件服務(wù)器中。報(bào)警和事件客戶端的規(guī)范依據(jù)是OP

3、C基金會(huì)報(bào)警與事件規(guī)范版本V1.01.3. Experion OPC Display Data Client（OPC顯示數(shù)據(jù)客戶端）OPC數(shù)據(jù)顯示客戶端用于在用戶流程圖中添加OPC數(shù)據(jù)，并且不需要其它額外的信息（如歷史信息、報(bào)警信息等）。這個(gè)客戶端基于OPC基金會(huì)數(shù)據(jù)訪問規(guī)范版本V2.05。組態(tài)時(shí)，可以直接在流程圖中添加數(shù)據(jù)ITEM，而不需要在Quick Builder中建點(diǎn)。1.4. Experion OPC Data Access Server（OPC數(shù)據(jù)訪問服務(wù)）Experion OPC Data Access Server提供了一種可以讓其它OPC客戶端Read/Write PKS系統(tǒng)

4、點(diǎn)參數(shù)的功能?；贠PC基金會(huì)版本V2.05，也可以向下兼容至OPC V1.0和OPCV2.0。對于OPC Data Access Server功能，PKS不需要做任何特殊組態(tài)，只需要有相應(yīng)的License即可。ProgId= HWHsc.OPCServer。1.5. Experion OPC Alarm and Event Server（OPC報(bào)警與事件服務(wù)）Experion OPC Alarm and Event Server允許OPC Alarm and Event 客戶端從PKS系統(tǒng)接收報(bào)警和事件信息。PKS支持OPC基金會(huì)的Alarm and Event V1.02規(guī)范。PKS不需做

5、特殊的組態(tài)。1.6. Experion OPC Historical Data Access Server（OPC歷史數(shù)據(jù)訪問服務(wù)）Experion OPC Historical Data Access Server為第三方OPC客戶端提供了訪問PKS點(diǎn)參數(shù)歷史的功能。基于OPC Historical Data Access 規(guī)范V1.2PKS不需做特殊的組態(tài)。1.7. Experion OPC Integrator（OPC集成）Experion OPC integrator用于數(shù)據(jù)在2個(gè)或多個(gè)OPCServer之間進(jìn)行傳輸。在下列情況下，一般使用這種方式：a) 一個(gè)系統(tǒng)（第三方）已經(jīng)提供的O

6、PC Server，但是沒有OPC Client，當(dāng)這個(gè)系統(tǒng)還需要從Experion獲得數(shù)據(jù)時(shí)。b) 在Experion的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)（包括操作員改變的數(shù)據(jù)），需要傳送到第三方的OPC Server中。c) Experion過程控制器（Controllers）需要與管理控制層（Supervisory Control Layer）之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)警告：不能利用這種方式在控制器之間傳輸安全或關(guān)鍵任務(wù)信息，對于涉及到安全方面的信息，需要使用直連線的方式在控制器之間進(jìn)行傳輸。2. OPC接口組態(tài)說明由于PKS作為OPC Server時(shí)在PKS側(cè)基本沒有什么特殊設(shè)置，所以作為組態(tài)工作來講，重點(diǎn)是：在

7、Experion作為OPC Client時(shí)該如何理解和操作。有關(guān)于OPC的一些概念和術(shù)語可以參考附錄OPC專用術(shù)語部分的描述。注意：無論什么時(shí)候，在組態(tài)OPC的Item時(shí)，對其名稱及點(diǎn)參數(shù)一定要注意大小寫的區(qū)別，OPC通信通常會(huì)對大小寫敏感，為了減少不必要的麻煩和節(jié)省調(diào)試時(shí)間，在做OPC通信，最好養(yǎng)成良好的習(xí)慣。2.1. 關(guān)于OPC的數(shù)據(jù)傳輸方式OPC是一種數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)源（Server）到任何一個(gè)客戶端（Client）通信的標(biāo)準(zhǔn)，OPC Server和OPC Client可以在同一臺計(jì)算機(jī)上，也可以在不同的計(jì)算機(jī)上。OPC是如何進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸工作的OPC Server上的數(shù)據(jù)在OPC Client

8、上是以Item的形式進(jìn)行引用的，在OPC Client上，必須將一個(gè)或多個(gè)Item加入到一個(gè)Group（組）中，再從OPC Server獲得Item數(shù)據(jù)。OPC Client請求OPC Server創(chuàng)建一個(gè)組，并指定最大更新速率（Update Rate）和死區(qū)（Deadband），然后OPC Client請求OPC Server添加Item到這個(gè)組中。注：l 雖然OPC Client指定了一個(gè)Group的更新速率，但是否采用這個(gè)速率是由OPC Server根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)狀況決定的。l 雖然OPC Client指定了一個(gè)Group的死區(qū)，但是否采用這個(gè)死區(qū)是由OPC Server實(shí)際系統(tǒng)狀況決定的

9、。Callback（回叫方式）通常，OPC Server通過Callback的方式發(fā)送數(shù)據(jù)到OPC Client。當(dāng)創(chuàng)建了一個(gè)Group后，OPC Server會(huì)為這個(gè)Group的Item創(chuàng)建一個(gè)緩沖區(qū)，這個(gè)緩沖區(qū)依照Group指定的更新速率進(jìn)行更新，在最后一次緩沖區(qū)更新后，當(dāng)數(shù)據(jù)再次發(fā)生有效改變（是否為有效改變由Group的Deadband決定）時(shí)，OPC Server只發(fā)送Group中Item的最新值到OPC Client。這種方法，減少了OPC Server和OPC Client之間的通信量，OPC Client只在數(shù)據(jù)發(fā)生有效改變時(shí)才接收到數(shù)據(jù)。Explicit read reques

10、t（外部讀請求方式）OPC Client也可以發(fā)送外部讀請求到OPC Server，而不受Callback的限制。OPC Client可以直接請求OPC Server中緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)或直接從現(xiàn)場設(shè)備（例如卡件）讀取數(shù)據(jù)。這種方式與Callback相比效率較低。2.2. 最簡單的OPC客戶端接口：Experion OPC Display Client如果與第三方OPC Server進(jìn)行通信，沒有特殊要求，只需要在流程圖中進(jìn)行顯示，則可以選擇使用Experion OPC Display Client方式來實(shí)現(xiàn)。這種方式的特點(diǎn)是：a) 這種方式不需要專門的License許可b) 組態(tài)快捷、簡單，不需要

11、在Quick Builder中組態(tài)SCADA通信點(diǎn)c) 組態(tài)好OPCDisplay后，剩下的工作就是在流程圖中添加點(diǎn)信息即可組態(tài)步驟：a) 首先確定第三方OPC Server的若干必要參數(shù)：l 第三方OPC Server的主機(jī)名/IPl 第三方OPC Server的ProgID。關(guān)于這個(gè)ProgID，在不知道的情況下，可以通過枚舉的方法獲得，具體獲得方法參見附錄中的獲得OPC Server ProgID的方法部分的描述。l 與第三方通信點(diǎn)信息，包括完整的點(diǎn)參數(shù)和點(diǎn)類型信息。在獲得了點(diǎn)參數(shù)信息后，還需要規(guī)劃Group（組），每一個(gè)Item（點(diǎn)參數(shù)）都必須屬于一個(gè)Group，每一Group可以包含

12、幾十或幾百個(gè)Item，每一個(gè)Group內(nèi)的Item都使用相同的Update時(shí)間、Deadband（死區(qū)）等一些公共特性。在Experion中的OPC Display Client每規(guī)劃一個(gè)組就需要建立一個(gè)OPCDisplay的的System Interface，每一個(gè)OPCDisplay Interface缺省的可容納Item的數(shù)量為500個(gè)，所以實(shí)際組態(tài)時(shí)可以根據(jù)實(shí)際情況規(guī)劃Group的數(shù)量。b) 利用通用OPC Client軟件測試與第三方OPC Server的通訊以及連接是否正常（具體方法參見附錄中的利用通用OPC Client與OPC Server連接并通信部分），如果利用通用的OPC

13、 Client無法連接到第三方OPC Server，那么Experion也不會(huì)正常連接。c) 組態(tài)System Interface：OPCDisplayl 首先打開Station，并選擇菜單：Configure->System Hardware->System Interfaces，進(jìn)入到System Interfaces組態(tài)界面，如圖：l 在System Interfaces界面的Type項(xiàng)的下拉菜單中選擇“OPCDISPLAY”，選擇好后，再單擊后面Alias項(xiàng)中的“-”，進(jìn)入到OPCDisplay組態(tài)界面（這里以1號System Interface為例）。l 在OPC Dis

14、play組態(tài)界面中的Configuration選項(xiàng)卡中，輸入下圖中所示的信息l 當(dāng)配置完成后，如果與OPC Server連接正常，在Status選項(xiàng)卡中，可以看到連接狀態(tài)，如圖所示的連接狀態(tài)就是正常的。d) 當(dāng)OPCDisplay組態(tài)完成后，就可以在流程圖中組態(tài)具體的點(diǎn)了，具體步驟如下：l 打開HMI Display Builder，并在圖中插入一個(gè)Alphanumeric對象l 在這個(gè)Alphanumeric對象的屬性窗口中的Data選項(xiàng)卡中，輸入OPC通信點(diǎn)信息，如圖（這里的通信點(diǎn)是測試點(diǎn)，具體測試點(diǎn)的名稱和內(nèi)容參見利用通用OPC Client與OPC Server連接并通信中對測試點(diǎn)的說

15、明）l 保存流程圖，并在Station中運(yùn)行這張圖l 如果想測試OPC Write，則直接在Station中選中并輸入測試數(shù)字即可，如圖： 2.3. 通用的OPC客戶端接口：Experion OPC Client Interface當(dāng)Experion作為一個(gè)主系統(tǒng)與一些小規(guī)模的系統(tǒng)進(jìn)行通信時(shí)，通?？梢圆捎肊xperion OPC Client Interface，大多數(shù)情況下，通信都可以使用這個(gè)客戶端接口。這個(gè)客戶端接口需要License授權(quán)。與Experion OPC Display Client相比，Experion OPC Client Interface需要在Quick Builder

16、中組態(tài)，并且在組態(tài)時(shí)可以組態(tài)報(bào)警、趨勢等功能，同時(shí)也可以組態(tài)OPC Write功能，OPC Write的組態(tài)方式與MODBUS的組態(tài)類似。與OPC Display Client一樣，OPC Client Interface只能進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的讀寫操作（OPC DA）。與MODBUS基本類似，Experion OPC Client Interface的組態(tài)相對也比較簡單，在獲得必要參數(shù)后，需要組態(tài)Channel、Controller和Point。具體過程如下：a) 首先確認(rèn)在Quick Builder中的Tools->Component Manager中Device中“OPC”是被選中的（如

17、圖）。b) 創(chuàng)建OPC Channel，選擇OPC Channel并填寫參數(shù)。這里的參數(shù)如沒有特殊需要，都可以采用默認(rèn)值。這里單獨(dú)將Diagnostic Scan Period和Background Scan Period的概念說明一下：Diagnostic Scan Period：診斷掃描周期，指定了相應(yīng)周期后，Experion將按照周期時(shí)間發(fā)送同步請求至OPC Server，用于確認(rèn)OPC Server的運(yùn)行狀態(tài)。缺省60秒。Background Scan Period：后臺掃描周期，指定了這個(gè)周期后，Experion會(huì)在每一周期將Controller中“background scanni

18、ng=enabled”控制器向OPC Server進(jìn)行一次外部直接讀數(shù)據(jù)請求。簡言之，就是定期全部讀取一次指定控制器的數(shù)據(jù)，平時(shí)按照死區(qū)的定義接收有變化的數(shù)據(jù)。缺省60秒。c) 建立Controller，并指定Deadband。d) 建點(diǎn)，這里做2個(gè)點(diǎn)，一個(gè)是模擬點(diǎn)，一個(gè)是狀態(tài)點(diǎn)模擬點(diǎn)狀態(tài)點(diǎn)如果OPC點(diǎn)是可以讀寫的，則還需在Control選項(xiàng)卡中設(shè)置源參數(shù)和目標(biāo)參數(shù)，如果沒有特殊要求，源地址與目標(biāo)地址可以與PV地址一致，如圖： e) 在Station中激活Channel和Controller，并進(jìn)入剛建好點(diǎn)的點(diǎn)細(xì)目，查看狀態(tài)如圖，模擬點(diǎn)可以通過SP進(jìn)行寫操作如圖，狀態(tài)點(diǎn)可以通過OP進(jìn)行寫操作2

19、.4.3. 附錄3.1. OPC專用術(shù)語l CLSID(Class Identifier，類ID)CLSID，即類ID（類標(biāo)識），“通用唯一標(biāo)識符”(UUID)，用于標(biāo)識 COM 組件。每個(gè) COM 組件在 Windows 注冊表中都有自己的 CLSID，以便讓其他應(yīng)用程序加載。l Group（組）在OPC對象結(jié)構(gòu)中，使用同一更新速率（Update）和死區(qū)（Deadband）的Item的集合l Item（項(xiàng)）OPC Server中的一個(gè)單一的數(shù)據(jù)源l OPC（OLE for Process Control，專用于過程控制的OLE技術(shù)）OPC(OLE for Process Control, 用

20、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)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(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

21、，且產(chǎn)品的不斷升級，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)允許多臺微機(jī)之間交換文檔、圖形等對象。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)的對象而制定的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)將Windows下的對象定義為獨(dú)立單元，可不受程序

22、限制地訪問這些單元。這種標(biāo)準(zhǔn)可以使兩個(gè)應(yīng)用程序通過對象化接口通訊，而不需要知道對方是如何創(chuàng)建的。例如，用戶可以使用C+語言創(chuàng)建一個(gè)Windows對象，它支持一個(gè)接口，通過該接口，用戶可以訪問該對象提供的各種功能，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)以外的其它對象，一個(gè)應(yīng)用程序所使用的對象可分布在網(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)

23、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+等高級編程語言而制定的標(biāo)準(zhǔn)接口。OPC現(xiàn)已成為工業(yè)

24、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。l ProgID（Programmatic Identifier應(yīng)用程序標(biāo)識）每一個(gè)COM組件都需要指定一個(gè) CLSID，并且不能重名，CLSID表示使用一個(gè)具有16個(gè)字節(jié)的數(shù)字（例如：86A70E6F-3F1C-46B5-86F9-C21DAD69C756就是一個(gè)類標(biāo)識），每個(gè)CLSID都在系統(tǒng)的注冊表中被注冊，它表示組件的實(shí)際路徑，保證了組件路徑的透明性，每一個(gè)類標(biāo)識（CLSID）都可以有一個(gè)與之關(guān)聯(lián)的ProgID，ProgI

25、D是以字符串的方式來標(biāo)識一個(gè)CLSID，與CLSID的16字節(jié)的標(biāo)識相比，ProgID比較容易記憶，其格式為：<Vendor主程序>.<Component組件名>.<Version版本>l Update Rate（更新速率）在OPC Server中Item的更新速率3.2. 獲得ProgID的方法每一個(gè)OPC Server在本機(jī)范圍內(nèi)都有一個(gè)唯一的識別類名，稱之為ProgID。當(dāng)安裝完OPC Server后會(huì)注冊到系統(tǒng)COM類型庫中。當(dāng)我們需要與OPC Server進(jìn)行通信時(shí)，必須要知道相應(yīng)的OPC Server的ProgID名。通常情況下，不需要專門記憶某

26、個(gè)ProgID，只需要掌握一般方法即可：a) 在與第三方OPC Server進(jìn)行通信時(shí)，對方應(yīng)提供這個(gè)ProgID。例如，honeywell Experion中所提供的通用OPC Server為：HWHsc.OPCServer，其名稱是固定的。b) 通過通用的OPC Client軟件可以枚舉出指定機(jī)器或IP中的ProgID名及其簡要描述，從中可以選擇并記錄需要的ProgID。大部分OPC Client均提供這種枚舉方式。c) 如果在Station中組態(tài)OPC Display Client，在輸入了第三方OPC Server的機(jī)器名或IP后，在Server ProgID項(xiàng)中會(huì)自動(dòng)枚舉出對方機(jī)器中

27、所有的PrigID（如圖），從中選擇需要的即可。3.3. 利用通用OPC Client與OPC Server通信免費(fèi)的OPC Client軟件非常多，在這里推薦2款比較好的軟件：a) 第一款軟件是：OPC Client，這款軟件是一個(gè)綠色軟件，不需要安裝，使用簡單，通常用于單純的測試與OPC Server的連接，在現(xiàn)場調(diào)試時(shí)或做一些簡單測試時(shí)推薦使用這款軟件。b) 另一款軟件是：MatrikonOPC，這款軟件需要安裝，并且可以選擇同時(shí)安裝一個(gè)OPC Server，也就是說，MatrikonOPC同時(shí)包括了OPCServer和OPC Client的功能。與Experion OPC Server

28、一樣，MatrikonOPC的OPC Server功能也是通用的OPC Server，我們可以通過這款軟件測試所有的Experion的OPC功能。由于OPC客戶端軟件的操作基本上都類似，所以這里以“OPC Client”為例，說明OPC客戶端軟件的使用和測試方法。OPC Client是一款綠色軟件，不需要安裝就可以直接運(yùn)行程序。這里，我們的例子是以O(shè)PC Client作為OPC的客戶端程序，以Martikon作為OPC服務(wù)器端程序。服務(wù)器端程序只需要在運(yùn)行后，添加幾個(gè)自定義點(diǎn)即可，下面重點(diǎn)將OPC Client的使用方法做一個(gè)詳細(xì)的說明。a) MatrikonOPC Server的ProgID為：Matrikon.OPC.Simulation.1b) MatrikonOPC Server安裝在本機(jī)上，即客戶端與服務(wù)器端在同一臺機(jī)器上（注：當(dāng)客戶端與服務(wù)器端不在同一臺機(jī)上時(shí)，當(dāng)客戶端需要訪問OPC服務(wù)器時(shí)，還需要對服務(wù)器端的DCOM進(jìn)行一些權(quán)限配置，對于這些配置可參見附錄配置OPC Server上的DCOM部分的描述）c) 運(yùn)行Matrikon的OPC Server仿真程序MatrikonOPC Server for Simulation，并添加若干自定義點(diǎn)，如圖所示，我們?yōu)镸at