一、 OPC通讯协议概述
OPC协议全称为OLE(Object Linking and Embedding)for Process Control,是一种基于微软的OLE/COM技术构建的公开标准协议,旨在为工业控制和数据采集/处理提供快速、简单、可靠的通讯协议,实现异构系统间的数据交换。它定义了一组公共的接口、调用规范及数据规范,实现了设备/控制系统、数据采集/处理软件和应用程序之间的互联。
OPC协议的出现在很大程度上改变了自动化领域中设备厂商和软件开发商的竞争格局。OPC的普及,极大地提高了自动化系统的开发效率,加速了自动化技术在全球范围内的推广和应用,为工业制造的智能化转型升级做出了重要贡献。
二、 OPC通讯协议分类
从应用范围上来讲,具体的OPC协议可以分为以下几种:
1、OPC DA(Data Access)
是最基本的OPC协议类型之一,用于提供实时数据传输和访问设备实时数据,支持对实时状态参数和历史数据的访问。该协议可以实现设备数据与控制系统的实时传输,提高生产效率。
// OPC DA示例代码: using OPCAutomation; OPCServer opcServer = new OPCServer(); opcServer.Connect("Kepware.KEPServerEx.V5"); OPCGroups opcGroups = opcServer.OPCGroups; OPCGroup opcGroup = opcGroups.Add("Group1"); opcGroup.UpdateRate = 1000; // ...
2、OPC HDA(Historical Data Access)
是基于OPC DA之上的历史数据访问协议,可以获取历史数据,并返回详细的时间戳和时间间隔信息,是一个比较成熟的历史数据存储与访问方案。
// OPC HDA示例代码: using OPCAutomation; OPCServer opcServer = new OPCServer(); opcServer.Connect("Kepware.KEPServerEx.V5"); OPCHDA opcHDA = (OPCHDA)opcServer.OPCHDAServers.Item("Kepware.KEPServerEX.V5"); // ...
3、OPC A&E(Alarms and Events)
是基于OPC DA协议的事件和报警信息访问协议,可以访问生产设施中的报警和事件数据以帮助操作人员实时了解设备状态。
// OPC A&E示例代码: using OPCAutomation; OPCServer opcServer = new OPCServer(); opcServer.Connect("Kepware.KEPServerEx.V5"); OPCAEEvents opcAE = (OPCAEEvents)opcServer.OpcEvents; // ...
三、 OPC通讯协议优点
OPC协议具有以下几个优点:
1、跨平台通信
OPC协议支持多种操作系统和编程语言,如Windows、Linux、Unix、Java、C++等,使数据传输更加简单。
2、数据安全
OPC协议通过内置的加密和身份验证机制,保证工业数据传输的安全。
3、插拔式扩展
OPC协议拥有强大的扩展性和兼容性,可通过插件式扩展和自由配置来实现系统灵活扩展,同时减少了软件应用的复杂性,提高了开发效率。
4、减少人工干预
OPC协议整合了工业控制、数据采集、处理和应用程序等多种环节,实现自动化传输和处理,减少了人工干预,提高了生产效率。
四、 OPC通讯协议应用案例
OPC协议已广泛应用于自动化控制、生产制造、能源和化工等领域,下面列举部分应用案例:
1、制造业
制造业在生产过程中,需要实现自动化控制和数据传输,OPC协议可以实现设备间的数据共享和传递,提高生产效率,降低了制造成本。
2、能源与化工
化工和能源的生产过程数据庞大,繁琐,分布在多个厂区。OPC协议通过方便快捷、安全稳定的数据通讯,实现实时监测、自动化控制,减少了人工干预,提高生产效率和质量。
3、物联网
随着物联网技术的发展,OPC UA作为物联网下的通讯协议,旨在解决传统OPC协议的不足,如数据互操作性不佳,安全性不高等问题,推动物联网应用更加普及。
结语
OPC协议的广泛应用,为工业自动化在控制、传输和处理等方面提供了一种可靠的解决方案,实现设备间的数据共享,减少人工干预,提高生产效率和质量。OPC UA标准的推出,更是促进了物联网在工业领域的应用。