OPC (OLE for Process Control——用于过程控制的OLE)是基于Microsoft公司的DNA(Distributed Internet Application)构架和COM(Component Object Model)技术的一个工业标准接口,是根据易于扩展性而设计的。
再来了解一下OPC的用途
OPC主要适用于过程控制和制造自动化等应用领域。 OPC是以OLE/COM机制作为应用程序的通讯标准。OLE/COM是一种客户/服务器模式,具有语言无关性、代码重用性、易于集成性等优点。OPC规范了接口函数,不管现场设备以何种形式存在,客户都以统一的方式去访问,从而保证软件对客户的透明性,使得用户完全从低层的开发中脱离出来
一个设备的OPC Server主要有两部组成,一是OPC标准接口的实现;二是与硬件设备的通信模块。
[图1]
在这些接口中,IOPCServer 是OPC Server的主接口,通过它实现OPC Server在操作系统中的安装和注册。此接口是必须要实现的,其所有方法也必须实现。其它的接口都是可选的我们就不做介绍了,下面主要来介绍如何实现IOPCServer接口。
在IOPCServer接口中共有六个法:
1、 IOPCServer::AddGroup
HRESULT AddGroup( [in, string] LPCWSTR szName,
[in] BOOL bActive,
[in] DWORD dwRequestedUpdateRate,
[in] OPCHANDLE hClientGroup,
[unique, in] LONG *pTimeBias,
[in] FLOAT * pPercentDeadband,
[in] DWORD dwLCID,
[out] OPCHANDLE * phServerGroup,
[out] DWORD *pRevisedUpdateRate,
[in] REFIID riid,
[out, iid_is(riid)] LPUNKNOWN * ppUnk );
此方法是在OPC Server上建立一个组。下在我们来实现这个方法:
….
….
首先要对组名(szName)进行检查,看是否有效或是否已经有这个组。
if (szName != NULL)
{
RequestedName = szName;
if (RequestedName == "")
RequestedName = pSvrObject->DefaultGroupName();
}
else
RequestedName = pSvrObject->DefaultGroupName();
for (i=0; i<pSvrObject->NumbrGroups(); i++)
{
pGroup = pSvrObject->GetGroup(i);
if (RequestedName == pGroup->Name)
return (OPC_E_DUPLICATENAME);
}
这需要在内存中维护OPC Group(组)的列表(还要有OPC 项的列表)。
如果szName(组名)正确并且没有建立过该组,就开始根据传过来的参数进行组的建立,建立好后将该组加到自己的组列表中以备后用。
最后将新建组的接口指针返回给客户端。
2、IOPCServer::GetErrorString
HRESULT GetErrorString( [in] HRESULT dwError,
[in] LCID dwLocale,
[out, string] LPWSTR *ppString );
为Server的错误代码返回相应的错误字符串。
代码略
3、 IOPCServer::GetGroupByName
HRESULT GetGroupByName( [in, string] LPCWSTR szName,
[in] REFIID riid,
[out, iid_is(riid)] LPUNKNOWN * ppUnk );
通过指定的组名(由同一客户端建立的)找到该组的接口指针。
此方法实现比较简单,只要根据提供的名子循环从组列表中找到该组的接口指针,并返回给客户端
HRESULT GetStatus( [out] OPCSERVERSTATUS ** ppServerStatus );
返回当前Server的状态信息。
此方法比较简单,但要注意的是在使用OPCSERVERSTAUS前要进行内存分配。
HRESULT RemoveGroup( [in] OPCHANDLE hServerGroup,
[in] BOOL bForce );
从服务器中删除指定组
在组列表中找到指定的组,并将其删除。
6、 IOPCServer::CreateGroupEnumerator
HRESULT CreateGroupEnumerator( [in] OPCENUMSCOPE dwScope,
[in] REFIID riid,
[out, iid_is(riid)] LPUNKNOWN* ppUnk );
为Server上所提供的组建立不同的列举器。
上面是直接使用COM技术进行开发的,这要求你必须熟悉COM技术。如果你对COM不是很了解那也没关系,可以选择OPC Server的开发工具,你只需要简单的调用开发工具的函数就可以实现OPC Server中的所有接口。
我们虽然实现了IOPCServer接口中的所有方法,但它只是OPC Client与我们通信的一个桥梁,最主要的还是我们要自己维护好OPC Group和OPC Item列表。这样我们才可以跟OPC Client进行真正的数据通信。
接口已经实现好了,这回我们该从硬件设备中读取数据提供给OPC Client了。
同硬件设备通信有多种方法,如果你是设备的制造商就可以直对硬件进行数据操作了;你也可以通过设备驱动程序和硬件厂商提供的API或是通过TCP、串口等方法进行操作,这就要看硬件设备提供的与软件通信的接口是什么样的了。
不管你用什么方法只要把数据从硬件设备中读取上来并与OPC 项进行关联,就可以实现OPC Server了。
下面我们为清华同方的RH2000系统来做一个OPC Server(如图2)。
[图2]
因为RH2000系统由一个叫易视的软件系统进行调控的,它下面控制多种下位机(硬件设备)。我们只需要与易视进行通信就可以实现对硬件设备的操作(易视提供了TCP/IP通信方式)。首先与易视建立好Socket连接,然后发送控制命令读取与易视相连的硬件设备的信息(也就是设备点信息)。我们根据读取到的不同的设备点相应的建立OPC项,这样OPC Client只要读取到OPC 项就可以读取到设备信息。如果OPC Client对OPC 项进行修改,我们收到OPC项的变化就向易视发送相应命令对设备进行操作,这样就实现了OPC Client对硬件设备的操控了。
虽然使用开发工具也可以开发OPC Server,但还是希望大家能多了解COM技术,这样对OPC Server的扩展和维护都有好处。并多到OPC基金会的官方网站上去了解OPC的最新知识和下载相关资料,网址是 http://www.opcfoundation.org。
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