經(jīng)典 OPC 是OPC技術(shù)的早期階段，名稱(chēng)中的“OPC”為“過(guò)程控制的 OLE”，“OLE”為“對(duì)象連接與嵌人”。OLE 技術(shù)是基于微軟公司的 COM/DCOM 技術(shù)，因此經(jīng)典 OPC質(zhì)上也是基于 COM/DCOM 的過(guò)程控制技術(shù)。

  經(jīng)典 OPC 提供了一整套過(guò)程控制中數(shù)據(jù)交換的軟件標(biāo)準(zhǔn)和接口，包括:

  ① OPC 數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)接口(OPC DA);

  ② OPC 報(bào)警與事件接口(OPCAE);

  ③ OPC歷史數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)接口(OPCHDA)

  OPC 數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)接口定義了數(shù)據(jù)交換的規(guī)范，包括過(guò)程值、更新時(shí)間、數(shù)據(jù)品質(zhì)等信息。 OPC報(bào)警與事件接口定義了報(bào)警、事件消息、變量的狀態(tài)及如何管理。OPC歷史數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)接口定義了訪(fǎng)問(wèn)及分析歷史數(shù)據(jù)的方法。

  根據(jù)在過(guò)程控制中扮演角色的不同，經(jīng)典 OPC 軟件可以分為 OPC 服務(wù)器軟件和 OPO客戶(hù)端軟件兩大類(lèi)。OPC 服務(wù)器軟件是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它一方面與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、PLC進(jìn)行通信，將各種不同的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)、通信協(xié)議轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的 OPC協(xié)議;另一方面與OPC客戶(hù)端軟件通過(guò)標(biāo)準(zhǔn) OPC 協(xié)議進(jìn)行通信，為 OPC客戶(hù)端提供數(shù)據(jù)或者將 OPC 客戶(hù)端的指令發(fā)送給 PLC 與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。OPC 客戶(hù)端軟件只需要通過(guò)標(biāo)準(zhǔn) OPC 協(xié)議與 OPC 服務(wù)器進(jìn)行通信，就能將指令與數(shù)據(jù)發(fā)送給 PLC 或者現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。圖 4-156 是經(jīng)典OPC軟件工作的示意圖。

  從圖 4-156 中可以看出，OPC 服務(wù)器軟件在整個(gè)系統(tǒng)中處于中介地位，它一方面聯(lián)系現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與PLC，另一方面與OPC客戶(hù)端軟件保持聯(lián)系。這樣做的好處在于:設(shè)備廠(chǎng)商只需要提供一個(gè)自己設(shè)備的 OPC 服務(wù)器軟件，其他任何設(shè)備或軟件只需要編寫(xiě)一個(gè)OPC客戶(hù)端軟件就能其通信。由于OPC的接口都是統(tǒng)一的，這大大減少了編程開(kāi)發(fā)的工作量，日后的維護(hù)效率也成倍提高。經(jīng)典 OPC 在過(guò)程控制中有著出色的表現(xiàn)。但是隨著技術(shù)的發(fā)展及一些外部因素的變化，導(dǎo)致經(jīng)典 OPC 已經(jīng)不能完全滿(mǎn)足人們的需求，主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。

  圖4-156 經(jīng)典 OPC 軟件工作示意圖

  ① 經(jīng)典 OPC 依賴(lài)微軟的 COM/DCOM 技術(shù)。但是隨著IT技術(shù)的發(fā)展，微軟已經(jīng)弱化了這種技術(shù)，而轉(zhuǎn)向了跨平臺(tái)的 SOA 技術(shù)。

  ② OPC 供應(yīng)商希望提供一種數(shù)據(jù)模型將 OPC DA、OPC AE、OPC HDA 統(tǒng)一起來(lái)。

  ③ 為了增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)能力，OPC 供應(yīng)商希望將 OPC 技術(shù)應(yīng)用到非 Windows 平臺(tái)。

  ④ 終端用戶(hù)希望能在設(shè)備硬件的固件程序中直接訪(fǎng)問(wèn) OPC 服務(wù)器軟件。

  ⑤ 一些合作組織希望提供高效的、安全的、用于高水平數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

  在這種情況下，OPC 技術(shù)的推廣和管理組織--OPC 基金會(huì)在 2008 年推出了新的 OPC技術(shù):OPCUA(OPC統(tǒng)一架構(gòu))。

   OPC UA

  OPC統(tǒng)一架構(gòu)具有功能對(duì)等性、平臺(tái)獨(dú)立性、安全性、可擴(kuò)展性及綜合信息建模等特性。

  ①功能對(duì)等性 OPCUA實(shí)現(xiàn)了經(jīng)典 OPC的所有功能，并增加或增強(qiáng)了如下一些功能。

  a.發(fā)現(xiàn):可以在本地 PC 和/或網(wǎng)絡(luò)上查找可用的 OPC 服務(wù)器。

  b.地址空間:所有數(shù)據(jù)都是分層表示的(例如文件和文件夾)，允許 OPC 客戶(hù)端發(fā)現(xiàn)利用簡(jiǎn)單和復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

  c.按需:基于訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限讀取和寫(xiě)人數(shù)據(jù)/信息。

  d.訂閱:監(jiān)視數(shù)據(jù)/信息，并且當(dāng)值變化超出客戶(hù)端的設(shè)定時(shí)報(bào)告異常。

  e.事件:基于客戶(hù)端的設(shè)定通知重要信息。

  f方法:客戶(hù)端可以基于在服務(wù)器上定義的方法來(lái)執(zhí)行程序等。

  OPC UA產(chǎn)品和 OPC Classic 產(chǎn)品之間的集成可以通過(guò) COM/Proxy Wrappers 輕松實(shí)現(xiàn)。

  ②平臺(tái)獨(dú)立性 OPC統(tǒng)一架構(gòu)(OPCUA)是跨平臺(tái)的，不依賴(lài)于硬件或者軟件操作系統(tǒng)，可以運(yùn)行在 PC、PLC、云服務(wù)器、微控制器等不同的硬件下，支持 Windows、Linux、 Apple OSX、Android 等操作系統(tǒng)。

  ③ 安全性 OPC UA 支持會(huì)話(huà)加密、信息簽名等安全技術(shù)，每個(gè)UA的客戶(hù)端和服務(wù)器都要通過(guò) OpenSSL 證書(shū)標(biāo)識(shí)，具有用戶(hù)身份驗(yàn)證、審計(jì)跟蹤等安全功能。

  ④可擴(kuò)展性 OPCUA的多層架構(gòu)提供了一個(gè)“面向未來(lái)”的框架。諸如新的傳輸協(xié)議、安全算法、編碼標(biāo)準(zhǔn)或應(yīng)用服務(wù)等創(chuàng)新技術(shù)和方法可以并入 OPC UA，同時(shí)保持現(xiàn)有產(chǎn)品的兼容性。

  ⑤ 綜合信息建模 OPC UA 信息建?？蚣芸梢詫?shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換為信息。通過(guò)完全的面向?qū)ο蠹夹g(shù)，即使非常復(fù)雜 多層次結(jié)構(gòu)也可以被建模和擴(kuò)展。

  由于 OPC UA技術(shù)的發(fā)展，OPC已經(jīng)變成“開(kāi)開(kāi)發(fā)平臺(tái)通信(Open Platform Communications)”的經(jīng)宿寫(xiě)。