OPC技术详解：打破自动化系统的数据壁垒

"OPC(Server_及_Client系统.pdf" OPC（OLE for Process Control）是一种用于工业自动化领域的数据交换标准，旨在解决不同控制系统之间的整合难题。它由一群工业自动化领军企业，如Fisher-Rosemount、Rockwell Software、Opto32、Intellution、Intuitive Technology和Microsoft等，在1996年共同发起成立OPC Foundation来推广实施。OPC的出现打破了各系统之间数据不互通的壁垒，使得DCS（分布式控制系统）、PLC（可编程逻辑控制器）、监控套装和控制器等系统能够有效地共享信息。 OPC基本架构分为三个层次：Plant Floor、Process Floor和Business Floor。Plant Floor包含现场信号、控制器和数据采集设备，这一层级需要与上层系统进行数据交换。Process Floor主要是DCS和SCADA等集成控制及操作系统，负责向下传递控制指令，向上反馈执行结果。Business Floor则涵盖了整个公司的管理系统，需要实时现场信息，同时也向下层发送生产计划等数据。 OPC作为三层系统间的通信标准接口，允许不同的系统和设备之间进行数据交互，而不受它们自身限制。OPC Client是应用系统中的用户端，用于请求和访问数据；OPC Server则是提供数据的服务端，可以来自不同的供应商（Vendor）。这种架构通过OPC接口实现数据的透明传输，如图5-1所示，OPC Client可以连接多个来自不同供应商的OPC Server，实现跨系统的数据整合。 在实际应用中，OPC Server通常是由硬件供应商开发，用于暴露其设备或系统的数据到OPC接口；而OPC Client是应用开发者或系统集成商用来获取这些数据的工具。例如，一个SCADA系统可以通过OPC Client连接到PLC的OPC Server，从而获取并控制现场设备的状态。同时，MIS系统也可以通过OPC Client从Plant Floor获取实时信息，实现业务决策的即时性。 OPC技术利用了Microsoft Windows环境下的OLE、COM（Component Object Model）、DCOM（Distributed Component Object Model）和ActiveX等技术，这使得基于Windows的应用程序能够轻松地实现OPC接口，降低了系统集成的复杂度和成本。 随着工业4.0和物联网的发展，OPC的重要性日益凸显，不仅在传统的自动化领域，也在新的智能工厂、远程监控和预测维护等领域发挥着关键作用。OPC UA（OPC统一架构）是OPC的最新发展，它增加了安全性和互操作性，支持更广泛的通信协议，如TCP/IP和Web服务，进一步推动了工业自动化领域的标准化进程。