OPC是英文“OLE for Process Control”的縮寫，是工業(yè)自動化領(lǐng)域中的一種工業(yè)通信標準。它通過定義一些在不同平臺上具有通用性的規(guī)范，實現(xiàn)了各種設(shè)備、不同制造廠商及不同代表的設(shè)備可互聯(lián)互通。

我們將通過多篇文檔來介紹OPC通訊標準。更多通訊資源請登錄網(wǎng)信智匯（wangxinzhihui.com）。

今天我們來聊一聊OPC通訊標準的前世今生。

1、OPC產(chǎn)生的背景

在OPC通訊標準產(chǎn)生之前，自動化設(shè)備對外數(shù)據(jù)服務(wù)沒有統(tǒng)一的接口標準。不同的軟硬件廠商都有自己的一套標準。如早期的PhoneWell DCS、橫河DCS、Foxboro DCS都有各自的數(shù)據(jù)服務(wù)接口，為此，要從這些設(shè)備或系統(tǒng)中采集數(shù)據(jù)，必須編寫不同的通訊接口。這好比如早期的手機充電接口，不同廠家的手機必須配備廠家自帶的充電器，或者通過各種轉(zhuǎn)換接口，否則無法充電。這就給工業(yè)互聯(lián)效率和成本帶來很大的阻礙。

? ??為了解決這種接口不統(tǒng)一造成工業(yè)互聯(lián)效率低下、成本高的現(xiàn)狀，1995年，由Microsoft和3個工業(yè)自動化系統(tǒng)供應(yīng)商共同創(chuàng)立OPC（OLE for Process Control）Foundation組織。OPC Foundation致力于定義一組開放、中立、標準的數(shù)據(jù)接口規(guī)范，建立一種工業(yè)自動化領(lǐng)域內(nèi)通用的數(shù)據(jù)通信機制。在1996年，OPC第一個版本定義了核心規(guī)范（COM/DCOM）和數(shù)據(jù)訪問規(guī)范（DA），此后不斷推出新的規(guī)范，包括歷史數(shù)據(jù)規(guī)范（HDA）、報警和事件規(guī)范（A&E）等等。目前，OPC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備連接與數(shù)據(jù)采集場合。這個過程如同手機充電接口的統(tǒng)一，當然，除了坑人的蘋果手機，這無疑給用戶帶來了極大的方便。

OPC通訊標準的發(fā)展經(jīng)歷了經(jīng)典OPC和OPC UA兩個階段。

2、經(jīng)典OPC

經(jīng)典OPC是第一代OPC技術(shù)， 英文全稱為：OLE for Process Control。OLE技術(shù)是基于微軟公司的COM/DCOM技術(shù)，因此經(jīng)典OPC本質(zhì)上是基于COM/DCOM的過程控制技術(shù)。經(jīng)典OPC提供了一整套過程控制中數(shù)據(jù)交換的軟件標準和接口，包括：

1)OPC DA(OPC Data Access)：OPC數(shù)據(jù)訪問接口，這是最常用到的接口，接口定義了數(shù)據(jù)交換的規(guī)范，包括：過程值、更新時間、數(shù)據(jù)品質(zhì)等信息。目前OPC DA經(jīng)歷1.0版本（1997年）、2.0版本（2002年）、3.0版本（2003年）。

2) OPC AE (OPC Alarms & Events)：OPC報警與事件接口，接口定義了報警、事件消息、變量的狀態(tài)及如何管理。

3) OPC HDA(OPC Historical Data Access)： OPC歷史數(shù)據(jù)訪問接口，接口定義了訪問及分析歷史數(shù)據(jù)的方法。

4) OPC XML-DA：XML數(shù)據(jù)訪問，脫離Windows COM/DCOM技術(shù)，提供基于XML、SOAP、HTTP的數(shù)據(jù)交換。

5) OPC DX（Data eXchange）：提供在OPC服務(wù)器之間交換數(shù)據(jù)的功能，該標準的主要目的是為來自不同制造商的設(shè)備和程序之間的數(shù)據(jù)交換創(chuàng)建網(wǎng)關(guān)。

OPC接口涉及對接雙方，對接方可以分為OPC Server和OPC Client。OPC Server一般由廠商提供，負責(zé)與系統(tǒng)、設(shè)備通訊，將系統(tǒng)、設(shè)備的數(shù)據(jù)封裝成對外服務(wù)的OPC接口。OPC Client則是符合OPC標準的客戶端軟件，可以由第三方自行開發(fā)，通過OPC標準接口與OPC Server進行通訊，可以獲取到系統(tǒng)、設(shè)備的實時數(shù)據(jù)，也可將指令下載到系統(tǒng)或設(shè)備。經(jīng)典OPC網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如下圖所示。

? ??由于采用了標準的OPC接口，不同廠家的系統(tǒng)、設(shè)備對外數(shù)據(jù)服務(wù)采用相同的規(guī)范，1個OPC客戶端可以對接不同廠家的系統(tǒng)、設(shè)備，大大提高了工業(yè)互聯(lián)的效率，從而降低互聯(lián)成本。

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3、OPC UA

OPC自發(fā)布以來廣泛應(yīng)用在工業(yè)互聯(lián)中，但由于對COM/DCOM技術(shù)的依賴性，該技術(shù)在安全性、跨平臺性以及連通性方面都存在很多問題。如：很難通過Internet/Intranet，尤其是企業(yè)防火墻；難以運行在非Windows系統(tǒng)中，也難以在嵌入式系統(tǒng)中實現(xiàn)；很多上層應(yīng)用沒有COM接口，難以進行遠程調(diào)用等。

OPC UA的推出，正是基于這一背景。該技術(shù)不再依靠DCOM，而是基于面向服務(wù)的架構(gòu) (SOA)，提供了如平臺獨立性，擴展性，高可靠性和連接互聯(lián)網(wǎng)的能力。因此，OPC UA的使用更簡便。

OPC UA（OPC Unified Architecture），基于OPC統(tǒng)一架構(gòu)的時間敏感網(wǎng)絡(luò)技術(shù) ，是一個新的工業(yè)軟件接口規(guī)范，其目的在于提出一個企業(yè)制造模型的統(tǒng)一對象和架構(gòu)定義，具有跨平臺、增強命名空間、支持復(fù)雜數(shù)據(jù)內(nèi)置、大量通用服務(wù)等新特點。

OPC UA 規(guī)范包含核心規(guī)范部分與存取類型規(guī)范部分，其中核心規(guī)范部分包括

2? OPC UA Data Access

2? OPC UA Alarms and Conditions

2? OPC UA Programs

2? OPC UA Historical Access

存取規(guī)范部分包括：

2? OPC UA Security Model

2? OPC UA Address Space Model

2? OPC UA Services

2? OPC UA Information Model

2? OPC UA Service Mappings

2? OPC UA Profiles

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和現(xiàn)行OPC一樣，OPC UA 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括 OPC UA 服務(wù)器和客戶端兩個部分， 每個系統(tǒng)允許多個服務(wù)器和客戶端相互作用。

由于OPC UA技術(shù)具備優(yōu)秀的信息建模、通信傳輸、跨平臺等能力，使得數(shù)據(jù)采集、信息模型化、系統(tǒng)通信更加安全、可靠。這決定了OPC UA將在多廣泛的技術(shù)領(lǐng)域獲得應(yīng)用，如IEC發(fā)布的智能電網(wǎng)標準化Roadmap將OPC UA技術(shù)作為重要的支撐標準，德國工業(yè)4.0也將OPC UA作為支撐技術(shù)之一。所以，OPC UA技術(shù)將作為重要的信息集成標準，在信息領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。

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