OPC标准接口论文 篇1
随着自动化系统在各行业的广泛应用, 新研制开发的各种智能化设备越来越多。由于目前没有一种统一的通讯协议标准, 导致不同厂家开发的智能化设备采用的通讯协议也各不相同, 甚至有些设备使用自己定义的通讯协议, 给第三方集成商在使用这些设备时带来极大的不便。通常有以下两种解决办法:1通过增加网关将非标的通讯协议转换为标准的通讯协议后再接入监控系统;2在监控系统中为非标设备编写专门的设备驱动程序, 将非标设备变成监控系统可以识别的设备。
上述两种解决方案一个是要增加硬件, 另一个需要开发工具包 (SDK) 且开发周期较长, 这两种方案都会增加成本支出。
针对以上两种方案的不足, 现在许多通用组态软件提供了一种开放式的接口方案, 即利用OPC技术实现组态软件与外部设备的快速对接, 使用户在开发接口程序时不必关注每种组态软件的数据结构, 只需按照OPC规范要求开发接口程序即可实现与不同组态软件的连接。
利用OPC技术可以为非标设备开发出通用性较好的接口程序, 从而避免了使用不同厂家的组态软件时的重复开发问题。
下面结合实际工作中的案例, 介绍一种新的解决方案, 可以快速、简便地实现非标设备的驱动与接入。为了缩短开发周期使用组态王提供的OPC接口函数库, 在移植到其它组态软件时做必要的修改, 但其基本思想和原理是相同的。
2 系统简介
该配电自动化系统要求将140多块电力多功能仪表的测量数据采集到中央控制室的后台监控计算机, 实现集中监控、定时抄表、报表生成及打印和故障报警等功能。后台监控系统由工控机、网络交换机和以太网转串口转换器组成;后台监控软件是以组态王6.52组态软件为平台开发的, 通讯协议采用MODBUS-RTU。
系统在调试过程中电力多功能仪表的调试较为顺利, 通讯和数据的采集都很正常;但其中有两块测量主变温度的仪表始终无法正常通讯, 经与仪表厂家联系后发现这两块仪表的通讯协议不是标准的MODBUS-RTU, 而是采用的自定协议, 无法直接接入组态王软件中。但这两块仪表采集的主变温度非常重要, 直接关系到系统的安全运行, 必须实时采集监控。
3 与组态王的接口方案
为了解决两块温度仪表的接口问题, 在比较组态王的各种对外接口方式后, 最终决定采用OPC方式将温度数据接入到组态王中。这种方式相比较DDE方式和直接编写设备驱动程序等方式, 最为简便、可靠, 开发周期最短, 对系统稳定性也不会造成影响。基本思路是单独编写一个通讯程序采集主变温度, 再将采集到的主变温度通过OPC接口写入组态王的内存变量中, 在组态王中实现数据的显示、报警和存盘等后处理工作。
4 OPC软件设计
为了方便用户使用组态王的OPC服务器功能, 使用户无需在无其他需求的情况下再购买其它OPC客户端, 组态王提供了一整套与组态王的OPC服务器连接的函数接口, 这些函数可通过提供的动态库KingvewCliend.dll来实现。利用组态王OPC服务器的接口函数, 以DELPHI3.0为开发工具, 快速编写出OPC接口程序, 实现了温度仪表的顺利接入。
OPC接口程序清单如下:
4 在组态王中的测试结果
在组态王的数据词典中增加data10, Ht2010data0…Ht2010data9共11个内存整型变量, 在主画面显示时增加脚本“StartApp (″ht2010.exeCOM8″) ;”自启动接口程序, 在退出系统时增加如下脚本:
测试界面如图1所示。
1#变压器A、B、C三相温度分别关联到ht2010data1、ht2010data2、ht2010data3;2#变压器温度也按顺序做好关联。
运行编辑好的工程, 1#, 2#变压器温度可以正确显示, OPC接口程序调试成功。
5 结论
本文介绍的利用OPC技术为组态王增加设备驱动的方法简单、可靠, 无需增加网关等硬件设备即可快速将非标设备接入组态王中, 而且接口程序可以隐藏运行且不破坏后台监控系统的界面整体性。OPC接口程序的启动和退出均由系统自动完成, 不需要人工干预, 达到无缝连接的效果, 用户体验较好, 易于接受。
OPC标准接口论文 篇2
关键词：OPC；自动化接口；数据访问
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 12-0000-01
在应用VB开发模式下，OPC自动化接口程序的运用具有很多的优点，其中现场总线具备有简单、可靠、经济适用等特点，因此，在国内外智能化仪器仪表、控制器等多家厂商的欢迎，在标准不是相对统一的形势下，就会形成使用中开发特定通讯接口程序的不同，因此，通过OPC自动化程序接口的方法使用，能形成供应商设备与应用程序之间的标准化接口，对于整个数据的交换有着很大的促进作用。
一、分析OPC技术在接口程序开发中的运用
（一）OPC技术的概述
OPC是一种全新的综合技术运用模式，是在微软DNA软件构架与OLE/COM联合开发的一种新技术，具有一定的规范性，并且能为数据访问提供相对标准的接口服务。在整个OPC接口函数的运用中，在现场设备的形式运用中，通过客户统一方式的应用，可以有效的确保软件与客户之间的透明度，并且减少底层程序开发带来的困扰。在整个OPC技术的运用中，可以包含有OPC数据访问（Dataaccess）、报警与事件（AlarmandEvent）、历史数据访问（Historicaldataaccess）、批量过程（Batch）、数据交换（DataExchange）、安全（security）规范和XML-DA规范等多方面的综合知识，能更好的解决服务器与客户端之间在数据存取方面存在的严重不足，起到良好的技术支撑效果。
（二）定制接口与自动化接口的运用技术
在OPC的接口模式中，主要包含有两种相应的接口模式，就是定制接口与自动化接口，这两种接口具有相应的运用功能，主要是通过计算机程序的使用实现，其中定制接口主要是在客户端的软件使用中，要综合使用C/C++语言，并掌握好相应的COM/DCOM知识的综合应用能力，而自动化接口主要是通过VB语言的程序开发模式，在程序员的技术操作中，不需要进一步的了解接口的详细内容与内部机制构造等，能相对轻松的完成对接口数据的整体访问。
（三）自动化接口主要组件构成分析
通过自动化接口技术的综合运用，尤其是突出VB开发程序软件下的OPC运行模式，要综合考虑各种组件的功能与整体作用发挥，其中，最主要的组件包含有服务器、代理占位DLL、自动化包装DLL，应用程序等四个主要构件。在服务器的选择上，主要选择有整体功能的DCS、I/O驱动器，能提供相应的数据服务，在OPC代理-占位DLL的分析上，可以选择VB或者VBA的OPC应用程序是运行在与OPC服务器不同的计算机进程空间，形成强大的内在动力，更好的实现整体数据接口的相互交换，实现整个数据控制的综合实现。在特定程序开发的整体模式下，可以形成整個技术控制的综合应用，将具有深厚的现实意义。
二、探讨自动化接口程序开发具体方法
（一）数字签名和认证技术
（1）用户名/口令认证
它是最常用的认证方式，通常用于操作系统登录、rlogin、telnet等方面。这种认证方式过程不加密，容易监听到口令并被解密，安全性不高。
（2）摘要算法认证
Radius拨号认证协议、SNMP简单邮件协议和OSPF路由协议等都使用共享SecurityKey，再结合摘要算法（MD5）来进行认证。由于摘要算法具有不可逆性，所以在认证过程中，共享securitykey不能通过摘要信息计算出来，网络上不传输敏感信息。
（3）基于PKI的认证
基于PKI的认证就是综合采用摘要算法、对称加密、不对称加密、数字签名等技术，将高效率和高安全性有机结合起来。这种认证方法具有很高的安全性，但证书管理任务比较繁重。
（二）远程访问的安全性
通过外网访问内部网的用户，必须在安全性方面对其严格控制。通常从以下几个方面采取措施：第一：通过在拨号访问服务器后设置防火墙，严格限制拨号用户所能访问的系统信息和资源。第二：加强拨号用户的身份验证。具体措施包括：使用专用身份验证协议和服务器，统一管理拨号用户帐号，加密身份验证过程以防止口令泄密。第三：采用加密数据方法，防止数据传输过程被非法窃取。
（三）主机系统的安全性
利用操作系统的安全特性来实施控制True64Unix操作系统是一个非常完善的Unix操作系统，在安全性方面逐层管理，在物理层，EPROM层，用户登录层，应用程序层，物理层等均有相应严格的安全保护措施。True64Unix符合美国政府的C2级保密要求，也满足DES（DataEncryptionStanderd）网络可靠性标准，True64Unix含有一套自动增强加密工具等，保证系统的安全运作。
（四）异步读写的实现
异步读取的实现：
objTestGrp.AsyncRead4，lServerHandles，lErrors，lTransID_Rd，lCancelID_Rd’异步读取
异步写入的实现：
objTestGrp.AsyncWrite1，lHandle（），vtItemValues，lErrors，lTransID_Wt，lCancelID_Wt’异步写入。在OPC操作过程中，可能会引发多种异常，要编写健壮的程序，就需要错误处理。在每个涉及到OPC操作的过程和函数中加上VB错误处理代码OnErrorGoTo或OnErrorResumeNext，会将最近的错误存放在Err对象中，以便错误出口调用[3]。
三、结语
由于OPC技术统一了数据访问的接口规范，为简单实现不同设备之间数据通讯提供了基础，在VB平台下开发自动化接口程序也变得很简单方便。
参考文献：
[1]任魏曦.OPC通讯技术的研究与应用[D].保定：华北电力大学，2011.
[2]薛福珍.基于OPC数据访问规范的客户端软件的研究与开发[J].计算机工程，2002（4）：229-231.
OPC标准接口论文 篇3
以电子政务为核心的政务信息化是推动我国国民经济信息化的关键，而政务信息化是一项全国范围的、异常庞大复杂的系统工程。近日，在国家质检总局、国家标准化管理委员会就电子政务系列标准召开的第一次新闻发布会――《会计核算软件数据接口》国家标准新闻发布会上，国务院有关部委的负责同志在接受记者采访时一再强调：标准化作为一种科学的管理手段，是确保电子政务各功能系统之间互联互通、信息共享、协调运作、安全可靠的基础;统一标准能够减少电子政务建设中不必要的重复和盲目性。标准先行，必须成为政务信息化的首要任务!
信息化监管的基础
以即将于明年1月1日起实施的《会计核算软件数据接口》国家标准为例，国家审计署副审计长石爱中向记者解释了标准先行在审计信息化建设中的重要性：
审计信息化建设的重点是审计应用，审计应用的重点是开展计算机审计，包括现场审计和联网审计。开展计算机审计，首先要获得被审计单位的电子数据，然后才能进行相关的检查分析。然而，目前审计人员所面对的是上百个版本且数据结构各不相同的会计核算软件，这就给审计工作带来了极大的不便。刚刚发布的.《会计核算软件数据接口》国家标准，规定了会计核算软件的数据接口要求，包括会计核算数据元素、数据接口输出文件的内容和格式要求;提出了数据元素和辅助核算的概念，为标准使用者理解会计核算的数据概念奠定了基础;规范了文本格式和XML格式的数据接口，为会计核算软件与其他信息系统之间的数据交换创造了条件。
“标准化是政务信息化的基础。《会计核算软件数据接口》国家标准的出台，是国家通过制定标准来规范企业行为的重大举措，将大大提高审计、财政、税务、工商等经济管理部门的信息化监管水平”石爱中副审计长给出了这样的评价。
对政务信息化有三大作用
谈到标准化在规范和促进政务信息化中的具体作用，国家质检总局副局长蒲长城着重给记者归纳了三点：
第一，标准化是实现电子政务网络互联互通、数据共享和业务协作的有效途径。目前，国内各行业、各地方已投入大量资金建设了不同规模的网络平台和业务系统。由于政府部门之间缺少一致的数据共享手段和有效的业务协作机制，导致信息资源利用率差、办公效率低、业务部门信息沟通困难，通过相关标准的统一，可以推动这些问题的解决。
第二，标准化是规范政府职能和保障信息系统安全可靠的重要手段。政务信息化直接涉及各级政府的核心政务，要求电子政务的实施过程始终具有高度的可靠性和安全性。信息安全是我国电子政务建设发展的关键问题之一，保证业务正常运转和系统安全可靠的信息安全标准已成为普遍关注的焦点。
第三，标准化是促进信息产业发展的推动力。政务信息化建设必将给众多的软件、硬件和系统集成厂商创造一个巨大的市场空间。在遵守国际惯例的前提下，通过标准化的手段来进一步规范电子政务相关产品的开发，对提高我国信息产业的国际竞争力有重要意义。
政务信息化必须标准先行
“标准不是简单的文字工作，标准是实践经验的总结和归纳，政务信息化必须标准先行!”国家标准化管理委员会主任李忠海对记者强调。据李忠海主任介绍，从1月国家标准化管理委员会和国务院信息化工作办公室批准成立电子政务标准化总体组到现在，我国已基本形成了电子政务标准体系。根据应用需求，组织专家编写了《电子政务标准化指南》共六个分册，启动了六项电子政务基础标准的制定工作。今年4月，《电子政务主题词表》、《电子政务业务流程设计方法》、《电子政务数据元》三项国家标准已经发布，为统筹规划我国电子政务建设打下了基础。