2023年教学设计opc数据冗余技术

［教学设计］数据冗余技术opcopc数据冗余技术数据冗余技术数据冗余技术是使用一组或多组附加驱动器存储数据的副本,这就叫数据冗余技术例如镜像就是一种数据冗余技术数据冗余技术工控软件开发中，冗余技术是一项最为重要的技术，它是系统长期稳定工作的I保障OPC技术的I使用可以愈加以便的实现软件冗余，并且具有很好的开放性和可互操作性OPC技术概况OPC（OLE forProcess Control,用于过程控制的I OLE）是一种工业原则，管理这个原则国际组织是OPC基金会，OPC基金会既有会员已超过220家遍及全球，包括世界上所有重要的I自动化控制系统、仪器仪表及过程控制系统的I企业基于微软的I OLE（目前日勺Active X）、COM（部件对象模型）和DCOM（分布式部件对象模型）技术OPC包括一整套接口、属性和措施的原则集，用于过程控制和制造业自动化系统0PC全称是OLE forProcess Control,它的J出现为基于Windows的|应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁在过去，为了存取现场设备的数据信息，每一种应用软件开发商都需要编写专用日勺接口函数由于现场设备的种类繁多，且产品日勺不停升级，往往给顾客和软件开发商带来了巨大的I工作承担一般这样也不能满足工作的I实际需要，系统集成商和开发商急切需要一种具有高效性、可靠性、开放性、可互操作性的即插即用的设备驱动程序在这种状况下，0PC原则应运而生0PC原则以微软企业的OLE技术为基础，它的制定是通过提供一套原则日勺0LE/C0M接口完毕的，在OPC技术中使用的是OLE2技术，OLE原则容许多台微机之间互换文档、图形等对象COM是Component ObjectModel的J缩写，是所有OLE机制的J基础COM是一种为了实现与编程语言无关的对象而制定的I原则，该原则将Windows下欧I对象定义为独立单元，可不受程序限制地访问这些单元这种原则可以使两个应用程序通过对象化接口通讯，而不需要懂得对方是怎样创立的例如，顾客可以使用C++语言创立一种Windows对象，它支持一种接口，通过该接口，顾客可以访问该对象提供的多种功能，顾客可以使用Visual Basic,C,Pascal,Smalltalk或其他语言编写对象访问程序在Windows NT

4.0操作系统下，COM规范扩展到可访问本机以外日勺其他对象，一种应用程序所使用的对象可分布在网络上，COM的这个扩展被称为DCOMDistributed COMo通过DCOM技术和OPC原则，完全可以创立一种开放的、可互操作的J控制系统软件OPC采用客户/服务器模式，把开发访问接口的任务放在硬件生产厂家或第三方厂家，以OPC服务器的形式提供应顾客，处理了软、硬件厂商的矛盾，完毕了系统的I集成，提高了系统的开放性和可互操作性OPC服务器一般支持两种类型的访问接口，它们分别为不一样的I编程语言环境提供访问机制这两种接口是自动化接口Automation interface;自定义接口Custominterface自动化接口一般是为基于脚本编程语言而定义的I原则接口，可以使用0VisualBasic、Delphi、PowerBuilder等编程语言开发OPC服务器的I客户应用而自定义接口是专门为C++等高级编程语言而制定的原则接口OPC现已成为工业界系统互联的缺省方案，为工业监控编程带来了便利，顾客不用为通讯协议日勺难题而苦恼任何一家自动化软件处理方案的提供者，假如它不能全方位地支持OPC,则必将被历史所淘汰由OPC TaskForce制定的I OPCOLE forProcess Control规范于1996年8月正式诞生了，伴随1997年2月Microsoft企业推出Windows95支持的I DCOM技术，1997年9月新成立的J OPCFoundation对OPC规范进行修改，增长了数据访问等某些原则，OPC规范得到了深入的完善“OPC基于Microsoft企业的J DistributedinterNetApplication DNA构架和Component ObjectModel COM技术的I,根据易于扩展性而设计的OPC规范定义了一种工业原则接口，这个原则使得COM技术合用于过程控制和制造自动化等应用领域”OPC基础委员会主席Dave Rehbein是这样描述的OPC是以OLE/COM机制作为应用程序日勺通讯原则OLE/COM是一种客户/服务器模式，具有语言无关性、代码重用性、易于集成性等长处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，使得顾客完全从低层的开发中脱离出来应用程序与OPC服务器之间必须有OPC接口，OPC规范提供了两套原则接□:Custom原则接口，OLE自动化原则接口一般在系统设计中采用OLE自动化原则接口OLE自动化原则接口，及采用OLE自动化技术进行调用，其技术为上节所述的I OLE自动化技术OLE自动化原则接口定义了如下三层接口，依次呈包括关系OPC Server:OPC启动服务器，获得其他对象和服务时起始类，并用于返回OPC Group类对象；OPC Group:存储由若干OPC Item构成日勺Group信息，并用于返回OPC Item类对象OPC Item:存储详细Item的定义、数据值、状态值等信息由于OPC规范基于OLE/COM技术，同步OLE/COM的扩展远程OLE自动化与DCOM技术支持TCP/IP等多种网络协议，因此可以将OPC客户、服务器在物理上分开，分布于网络不一样节点上OPC规范可以应用在许多应用程序中，如它们可以应用于从SCADA或者DCS系统欧J物理设备中获取原始数据日勺最低层，它们同样可以应用于从SCADA或者DCS系统中获取数据到应用程序中实际上，OPC设计的目的就是从网络上某节点获取数据图欧|客户/服务器关系图同样描述了OPC在SCADA系统的应用［编辑本段］OPC技术规范设计系统在进行新型微机远动系统的研制中，各个计算机以及各个模块的数据互换应当按照OPC规范进行这样做有如下好处OPC规范以OLE/DCOM为技术基础，而OLE/DCOM支持TCP/IP等网络协议，因此可以将各个子系统从物理上分开，分布于网络的不一样节点上OPC按照面向对象的原则，将一种应用程序（OPC服务器）作为一种对象封装起来，只将接口措施暴露在外面，客户以统一的方式去调用这个措施，从而保证软件对客户的I透明性，使得顾客完全从低层的I开发中脱离出来OPC实现了远程调用，使得应用程序欧I分布与系统硬件的分布无关，便于系统硬件配置以及，使得系统的应用范围更广采用OPC规范，便于系统的I组态化，将系统复杂性大大简化，可以大大缩短软件开发周期，提高软件运行的可靠性和稳定性，便于系统的升级与维护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I方式去访问，从而实现系统日勺开放性，易于实现与其他系统的I接口由于OPC技术的I采用，使得可以以更简朴的系统构造、更长的寿命、更低的价格处理工业控制成为也许同步现场设备与系统的连接也愈加简朴、灵活、以便因此OPC技术在国内日勺工业控制领域得到了广泛的应用，重要应用领域如下I）数据采集技术OPC技术一般在数据采集软件中广泛应用目前众多硬件厂商提供日勺产品均带有原则的OPC接口，OPC实现了应用程序和工业控制设备之间高效、灵活的数据读写，可以编制符合原则OPC接口的客户端应用软件完毕数据的采集任务2）历史数据访问OPC提供了读取存储在过程数据存档文献、数据库或远程终端设备中的历史数据以及对其操作、编辑日勺措施3）报警和事件处理OPC提供了OPC服务器发生异常时，以及OPC服务器设定事件到来时向OPC客户发送告知的一种机制，通过使用OPC技术，可以更好日勺捕捉控制过程中的多种报警和事件并予以对应日勺处理4）数据冗余技术工控软件开发中，冗余技术是一项最为重要的技术，它是系统长期稳定工作的I保障OPC技术的使用可以愈加以便的I实现软件冗余，并且具有很好的I开放性和可互操作性5）远程数据访问借助Microsoft欧I DCOM（分散式组件对象模型）技术，OPC实现了高性能的远程数据访问能力，从而使得工业控制软件之间的数据互换愈加以便［编辑本段］OPC技术在工业控制领域应用中的作用OPC技术对工业控制系统日勺影响及应用是基础性和革命性的简朴地说，它的I作用重要表目前如下几种方面首先，OPC处理了设备驱动程序开发中的异构问题伴随计算机技术的不停发展，顾客需求的）不停提高，以DCS（集散控制系统）为主体的工业控制系统功能日趋强大，构造日益复杂，规模也越来越大，一套工业控制系统往往选用了几家甚至十几家不一样企业的控制设备或系统集成一种大的I系统，但由于缺乏统一的原则，开发商必须对系统的I每一种设备都编写对应的I驱动程序，并且，当硬件设备升级、修改时，驱动程序也必须跟随修改同步，一种系统中假如运行不一样企业的I控制软件，也存在着互冲突日勺风险有了OPC后，由于有了统一的接口原则，硬件厂商只需提供一套符合OPC技术日勺程序，软件开发人员也只需编写一种接口，而顾客可以以便地进行设备的选型和功能的I扩充，只要它们提供了OPC支持，所有的I数据互换都通过OPC接口进行，而不管连接的控制系统或设备是哪个详细厂商提供另一方面，OPC处理了现场总线系统中异构网段之间数据互换欧I问题现场总线系统仍然存在多种总线并存的局面，因此系统集成和异构控制网段之间的数据互换面临许多困难有了OPC作为异构网段集成的中间件，只要每个总线段提供各自日勺OPC服务器，任一OPC客户端软件都可以通过一致的OPC接口访问这些OPC服务器，从而获取各个总线段的数据，并可以很好地实现异构总线段之间的数据交互并且，当其中某个总线的协议版本做了升级，也只需对相对应总线的程序作升级修改第三，OPC可作为访问专有数据库的中间件实际应用中，许多控制软件都采用专有的实时数据库或历史数据库，这些数据库由控制软件的开发商自主开发对此类数据库的访问不像访问通用数据库那么轻易，只能通过调用开发商提供日勺API函数或其他特殊的I方式然而不一样开发商提供的J API函数是不一样样的J,这就带来和硬件驱动器开发类似的问题:要访问不一样监控软件的专有数据库，必须编写不一样的I代码，这样显然十分繁琐采用OPC则能有效处理这个问题，只要专有数据库的开发商在提供数据库的同步也能提供一种访问该数据库的I OPC服务器，那么当顾客要访问时只需按照OPC规范的规定编写OPC客户端程序而无需理解该专有数据库特定的接口规定第四，OPC便于集成不一样的数据，为控制系统向管理系统升级提供了以便目前控制系统的趋势之一就是网络化，控制系统内部采用网络技术，控制系统与控制系统之间也网络连接，构成更大的系统，并且，整个控制系统与企业的管理系统也网络连接，控制系统只是整个企业网的一种子网在实现这样的企业网络过程中,OPC也可以发挥重要作用在企业日勺信息集成，包括现场设备与监控系统之间、监控系统内部各组件之间、监控系统与企业管理系统之间以及监控系统与Internet之间的I信息集成，OPC作为连接件，按一套原则欧I COM对象、措施和属性，提供了以便欧I信息流通和互换无论是管理系统还是控制系统，无论是PLC（可编程控制器）还是DCS,或者是FCS（现场总线控制系统），都可以通过OPC迅速可靠的彼此互换信息换句话说，OPC是整个企业网络的数据接口规范，因此，OPC提高了控制系统的I功能，增强了网络的功能，提高了企业管理的水平最终，OPC使控制软件可以与硬件分别设计、生产和发展，并有助于独立的第三方软件供应商产生与发展，从而形成新的社会分工，有更多的竞争机制，为社会提供更多更好的J产品OPC作为一项逐渐成型日勺技术已得到国内外厂商日勺高度重视，许多企业都在本来产品的基础上增长了对OPC的支持由于统一了数据访问日勺接口，使控制系统深入走向开放，实现信息日勺集成和共享，顾客可以得到更多的以便OPC技术变化了原有日勺控制系统模式，给国内系统生产厂商提出了一种发展日勺机遇和挑战，符合OPC规范的软、硬件也已被广泛应用，给工业自动化领域带来了勃勃生机

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