摘要：現代化工廠中， 全廠的自動化系統包括了現場設備的管理(智能設備的組態、參數整定等)、生產過程管理(DCS、SCADA 等) 及全廠運行調度決策的管理， 不同子系統的應用程序之間有大量的信息交流。

　　本文概要地介紹了工業控制軟件互操作性標準OPC 的產生背景，OPC 標準的基本內容和技術特點，OPC 技術的發展歷史、應用情況及其發展前景。此外還介紹了OPC 基金會組織的基本情況。

一、引言

　　現在， 工控自動化系統的應用已經非常普及， 工控自動化技術已經很先進，DCS 系統得到了廣泛應用， 現場總線技術正在逐步完善、成熟起來。但是目前工控自動化系統絕大多數是封閉的系統， 缺乏統一、標準的開放式接口。不同廠家的產品如果要集成在一起， 必須為他們開發專用的接口。隨著工控自動化系統功能要求越來越復雜， 完全用一個廠家的產品來構成整個系統是很困難的， 不同廠家的產品之間接口的復雜性限制了用戶的選擇， 不能根據系統的要求選擇最佳的系統集成方案。

　　現在工業控制軟件缺乏統一的工業標準， 不同廠家的SCADA、DCS、HM I 軟件之間進行通訊是非常麻煩的一件事。各個廠家的軟件對控制系統硬件操作的設備驅動程序接口也各不相同， 這樣為了對市場上不同廠家的設備都能管理， 控制軟件廠家必須針對市場上的幾百種常用的硬件都開發設備驅動程序， 而且當硬件設備升級、修改時， 驅動程序也必須修改， 這是做的代價無疑是非常高的。此外， 一個系統中如果同時運行不同的工業控制軟件， 他們通過各自的設備驅動程序同時對同一個硬件設備操作， 往往會由于相互之間的不協調、不兼容造成系統的崩潰， 影響整個系統的運行。如果設備驅動程序由硬件設備制造廠開發， 那么他也必須為市場上常用的各種工業控制軟件開發都開發驅動程序， 代價同樣是非常高的。如圖1所示。

　　另外， 現代化工廠中， 全廠的自動化系統包括了現場設備的管理(智能設備的組態、參數整定等)、生產過程管理(DCS、SCADA 等) 及全廠運行調度決策的管理， 不同子系統的應用程序之間有大量的信息交流。在各個子系統應用程序之間建立一致、高效、穩定的通訊接口對系統的開發、維護及運行有著非常重要的意義。

圖1　傳統控制軟件與硬件設備之間的接口

圖2　采用OPC 技術的工業控制軟件與硬件設備之間的接口

　　OPC (OL E fo r P rocess Con t ro l) 的開發目的， 正是為了給工業控制系統應用程序之間的通訊建立一個接口標準， 在工業控制設備與控制軟件之間建立統一的數據存取規范， 這個接口規范不但能夠應用于單臺計算機， 而且可以支持網絡上分布式應用程序之間通訊， 以及不同平臺上應用程序之間的通訊。OPC 的基礎是微軟的OL E. COM 及DCOM 技術， 該技術完全支持上述分布式應用和異構環境下應用程序之間軟件的無縫集成和互操作性。圖2 為采用OPC 技術的工控軟件與硬件設備之間的連接示意圖。圖3 為采用OPC 技術實現異構環境下系統集成的示意圖。

圖3　異構環境下工業控制系統集成示意圖

二、OPC 技術規范概述

　　OPC 技術規范是以M icro sof t 的OL E? COM 技術為基礎的， 它所定義的是一組接口規范， 包括OPC自動化接口(A u tomat ion In terface) 和OPC 定制接口(Cu stom In terface)。另外，OPC 技術規范定義的是OPC 服務器程序和客戶機程序進行接口或通訊的方法， 而不規定如何來實現這種接口。