OPC 技术学习总结

来源：https://blog.csdn.net/u013120247/article/details/50163147

1. 什么是OPC

1.1 名词解释

OPC——OLE for Process Contrl，微软公司对象链接和嵌入技术在过程控制方面的应用，是一系列接口、方法和属性的标准集。
它基于OLE、COM、DCOM技术、XML，采用客户端/服务器（Client/Server）结构，将通讯协议与设备/应用隔离的技术。
微软的OLE、COM定义了各种不同的软件如何交互使用和分享数据，从而使得OPC能够提供通用的接口规范，用于各种过程控制设备之间的通讯，不论过程中采用何种应用软件和硬件设备。
OLE——Object Linking & Embeding，对象链接与嵌入，也就是现在的微软的ActiveX。

1.2 基于OPC技术的过程控制系统结构

​

像所有的COM实现一样，OPC的结构是客户机服务器模式。
各个OPC客户程序通过OPC标准接口对各OPC服务器管理的设备进行操作，而不需关心服务器的实现细节及设备内部的具体细节。
OPC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服务器的形式提供给用户，解决了软、硬件厂商的矛盾，完成了系统的集成，提高了系统的开放性和可互操作性。

1.3 工作原理

详细原理图：

1.4 OPC服务器所兼容的设备分类

  • 硬件设备：DCS，PLC，扫描仪，电子设备…
  • 应用软件：HMI，历史数据库，震动检测器…
  • 通讯协议：DDE，Modbus，ODBC，GenCS…
  • 操作系统：Windows，UNIX，VMS，Macintosh，嵌入式OS…

理解：

即OPC服务器可以从上面任何一种形式的数据产生实体中读取数据。
这个实体可以是霍尼韦尔PHD的Application，也可以是Modbus的通讯协议，
还可以是一种PLC，也就是一种Device（硬件设备），或者是一种Platform。

2.常用的OPC服务器

2.1 Matrikon公司的OPCServer Simulator

简单，单文件注册后，各种数据类型，各种点类型（只读点，只写点，读写点）都有了，

更好的一点是，如果想做大规模的测试，10万点，那么只需要在它的Random下添加任意名称即可，OPCServer会自动给你建出对应的测点，还是随机数变化。

配置时的几个关键概念

  • Alias Group(Group) ——对Items的分类管理，自定义的。类似于Java中的包。
  • Alias (Item) ——一个Item代表与服务器进行通信的PLC或其它硬件设备上的一个地址。与Kepware中的一样。
  • 配置顺序如下（在Alias Configuration下）：New AliasGroup/Alias --> Inset Alias

2.2 Kepware公司的OPCServer

一个商业软件，需要花费金钱购买License的，但Kepware公司的OPCServer需要花钱的不是OPCServer本身，而是采集驱动。

不过Kepware公司的OPCServer提供了不花钱的仿真驱动，用来测试上非常好的。

缺点就是太庞大，不简单，学习成本较高。但为了能满足OPC这类产品的各种测试，它真的是最佳选择。可以去它的官方网站下载。

配置时的几个关键概念

  • Chanel——通道是一个从PC到一个或多个外部设备之间的传播媒介。一个通道可以用来代表一个串行端口（一个安装在个人电脑上的卡或是以太网接口）。
  • Device——设备代表了与服务器进行通信的PLC或其他硬件。它受限于Channel所选择的设备驱动程序（Device driver）。
  • Group——对tags的分类管理，自定义的。类似于Java中的包。
  • Tag——一个Tag代表与服务器进行通信的PLC或其它硬件设备上的一个地址。服务器允许动态标签（客户端自定义创建）和用户定义的静态标签（服务端管理人员创建的标签）。动态标签是直接进入了OPC客户端和指定设备存取数据。静态标签在服务器被创建的且支持标签扩展，他们可以从OPC客户浏览,支持标签浏览。

配置顺序如下：New Channel -->New Device --> New Group/Tag --> New Tag

3. 常用的OPC客户端

3.1 Matrikon公司的OPCClient

标准，稳定，单文件，通讯过程的信息还比较丰富，我是比较喜欢用它在创建OPC组时定义同步方式或异步方式来验证远程计算机的OPC配置是否正确。缺点就是大了点，2M多。

3.2 Kepware公司的OPCClient

功能很强大，标准，稳定，日志信息很丰富，最推荐的功能是支持对OPCServer中点名的条件过滤，支持点表的导入导出，支持自动导入OPCServer的所有点，根据点表识别好点坏点，按照列排序，用它可以弥补很多国产组态软件不能在线遍历OPCServer点表的功能、不能过滤OPCServer点的功能、不能识别OPCServer中好点坏点的功能等。缺点就是非单文件。

4. OPC Client和OPC Server配置的安全策略

下表是对 OPC Client 和 OPC Server 所在操作系统之间的安全策略的配置对应说明：

5. Java实现OPC客户端

有两种开源包，分别是JeasyOpc和utgard（Openscada），他们的区别如下：
OPC 技术学习总结
经对比分析，我们采用Utgard（Openscada）开源技术，Openscada可以很好的实现与OPC服务器的链接及读写数据等功能，还可以随时获取和修改OPC的Server和Item的属性状态信息。所以它能够很好的满足我们的需求，建议使用Openscada。

5.1 Openscada链接配置方法

OPC数据存取服务器由三个对象组成：服务器对象(Server)、组对象(Group)和项对象(Item)。
按说明配置好OPC Server 与 OPC Client 所在电脑的组件服务配置和防火墙设置（windows7直接关闭就行了）
注意一定要把本机希望链接OPC服务的用户或用户组添加到DCOM配置列表中，否则链接会失败。
如果其他都配置好了，运行程序还是连接不上的话，首先常看防火墙是否配置（或关闭）。

OPC对象——服务器（OPC Server）、组（OPC Group）、项（OPC Item）。
Openscada开源项目：ConnectionInformation中：

  • Host——本地主机/网络主机IP （示例：localhost（默认）、127.0.0.1）
  • Domain——域（默认为localhost）
  • User——用户名
  • Password——用户登录密码
  • Clsid——应用在注册表中相对应的CLSID值
  • Grogid——应用在注册表中对应的程序名称

Clsid 和 Grogid 作用相同，只要设置一个就可以了，如果两个都设置了，程序会优先选择Clsid。
我们建议使用Clsid，因为使用Grogid时，Openscada的内部处理还是会通过JISystem.getClsidFromProgId( progId )方法将其转换为Clsid，并且还需要进行服务器上用户的权限的高级配置才可以使用。
查找Clsid和Grogid的方法：打开注册表（regedit）—》在HKEY_CLASSES_ROOT下找到相应的OPC服务器名称，该名称就是Grogid，在其目录下的CLSID的值（右边区域）就是Clsid

5.2 Openscada远程链接时常见的问题及解决方法

: Message not found for errorCode:0xC0000034
原因：未启动RemoteRegistry和Windows Management Instrumentation服务。
解决方法：打开控制面板，点击【管理工具】—>>【服务】，启动RemoteRegistry和Windows ManagementInstrumentation服务。
[0x00000005]
原因：首先检查错误提示的配置信息是否有误，如果都正确，则原因可能是你访问的当前用户没有该访问权限。
解决方法：
1、打开注册列表，
选择HKEY_CLASSES_ROOT\CLSID\{76A64158-CB41-11D1-8B02-00600806D9B6}
2、右键点击[权限]>>【高级】>>[所有者]>>添加opc用户到权限项目中，点击应用，确定

来源：https://blog.csdn.net/u013120247/article/details/50163147

1. 什么是OPC

1.1 名词解释

OPC——OLE for Process Contrl，微软公司对象链接和嵌入技术在过程控制方面的应用，是一系列接口、方法和属性的标准集。
它基于OLE、COM、DCOM技术、XML，采用客户端/服务器（Client/Server）结构，将通讯协议与设备/应用隔离的技术。
微软的OLE、COM定义了各种不同的软件如何交互使用和分享数据，从而使得OPC能够提供通用的接口规范，用于各种过程控制设备之间的通讯，不论过程中采用何种应用软件和硬件设备。
OLE——Object Linking & Embeding，对象链接与嵌入，也就是现在的微软的ActiveX。

1.2 基于OPC技术的过程控制系统结构

​

像所有的COM实现一样，OPC的结构是客户机服务器模式。
各个OPC客户程序通过OPC标准接口对各OPC服务器管理的设备进行操作，而不需关心服务器的实现细节及设备内部的具体细节。
OPC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服务器的形式提供给用户，解决了软、硬件厂商的矛盾，完成了系统的集成，提高了系统的开放性和可互操作性。

1.3 工作原理

详细原理图：

1.4 OPC服务器所兼容的设备分类

  • 硬件设备：DCS，PLC，扫描仪，电子设备…
  • 应用软件：HMI，历史数据库，震动检测器…
  • 通讯协议：DDE，Modbus，ODBC，GenCS…
  • 操作系统：Windows，UNIX，VMS，Macintosh，嵌入式OS…

理解：

即OPC服务器可以从上面任何一种形式的数据产生实体中读取数据。
这个实体可以是霍尼韦尔PHD的Application，也可以是Modbus的通讯协议，
还可以是一种PLC，也就是一种Device（硬件设备），或者是一种Platform。

2.常用的OPC服务器

2.1 Matrikon公司的OPCServer Simulator

简单，单文件注册后，各种数据类型，各种点类型（只读点，只写点，读写点）都有了，

更好的一点是，如果想做大规模的测试，10万点，那么只需要在它的Random下添加任意名称即可，OPCServer会自动给你建出对应的测点，还是随机数变化。

配置时的几个关键概念

  • Alias Group(Group) ——对Items的分类管理，自定义的。类似于Java中的包。
  • Alias (Item) ——一个Item代表与服务器进行通信的PLC或其它硬件设备上的一个地址。与Kepware中的一样。
  • 配置顺序如下（在Alias Configuration下）：New AliasGroup/Alias --> Inset Alias

2.2 Kepware公司的OPCServer

一个商业软件，需要花费金钱购买License的，但Kepware公司的OPCServer需要花钱的不是OPCServer本身，而是采集驱动。

不过Kepware公司的OPCServer提供了不花钱的仿真驱动，用来测试上非常好的。

缺点就是太庞大，不简单，学习成本较高。但为了能满足OPC这类产品的各种测试，它真的是最佳选择。可以去它的官方网站下载。

配置时的几个关键概念

  • Chanel——通道是一个从PC到一个或多个外部设备之间的传播媒介。一个通道可以用来代表一个串行端口（一个安装在个人电脑上的卡或是以太网接口）。
  • Device——设备代表了与服务器进行通信的PLC或其他硬件。它受限于Channel所选择的设备驱动程序（Device driver）。
  • Group——对tags的分类管理，自定义的。类似于Java中的包。
  • Tag——一个Tag代表与服务器进行通信的PLC或其它硬件设备上的一个地址。服务器允许动态标签（客户端自定义创建）和用户定义的静态标签（服务端管理人员创建的标签）。动态标签是直接进入了OPC客户端和指定设备存取数据。静态标签在服务器被创建的且支持标签扩展，他们可以从OPC客户浏览,支持标签浏览。

配置顺序如下：New Channel -->New Device --> New Group/Tag --> New Tag

3. 常用的OPC客户端

3.1 Matrikon公司的OPCClient

标准，稳定，单文件，通讯过程的信息还比较丰富，我是比较喜欢用它在创建OPC组时定义同步方式或异步方式来验证远程计算机的OPC配置是否正确。缺点就是大了点，2M多。

3.2 Kepware公司的OPCClient

功能很强大，标准，稳定，日志信息很丰富，最推荐的功能是支持对OPCServer中点名的条件过滤，支持点表的导入导出，支持自动导入OPCServer的所有点，根据点表识别好点坏点，按照列排序，用它可以弥补很多国产组态软件不能在线遍历OPCServer点表的功能、不能过滤OPCServer点的功能、不能识别OPCServer中好点坏点的功能等。缺点就是非单文件。

4. OPC Client和OPC Server配置的安全策略

下表是对 OPC Client 和 OPC Server 所在操作系统之间的安全策略的配置对应说明：

5. Java实现OPC客户端

有两种开源包，分别是JeasyOpc和utgard（Openscada），他们的区别如下：
OPC 技术学习总结
经对比分析，我们采用Utgard（Openscada）开源技术，Openscada可以很好的实现与OPC服务器的链接及读写数据等功能，还可以随时获取和修改OPC的Server和Item的属性状态信息。所以它能够很好的满足我们的需求，建议使用Openscada。

5.1 Openscada链接配置方法

OPC数据存取服务器由三个对象组成：服务器对象(Server)、组对象(Group)和项对象(Item)。
按说明配置好OPC Server 与 OPC Client 所在电脑的组件服务配置和防火墙设置（windows7直接关闭就行了）
注意一定要把本机希望链接OPC服务的用户或用户组添加到DCOM配置列表中，否则链接会失败。
如果其他都配置好了，运行程序还是连接不上的话，首先常看防火墙是否配置（或关闭）。

OPC对象——服务器（OPC Server）、组（OPC Group）、项（OPC Item）。
Openscada开源项目：ConnectionInformation中：

  • Host——本地主机/网络主机IP （示例：localhost（默认）、127.0.0.1）
  • Domain——域（默认为localhost）
  • User——用户名
  • Password——用户登录密码
  • Clsid——应用在注册表中相对应的CLSID值
  • Grogid——应用在注册表中对应的程序名称

Clsid 和 Grogid 作用相同，只要设置一个就可以了，如果两个都设置了，程序会优先选择Clsid。
我们建议使用Clsid，因为使用Grogid时，Openscada的内部处理还是会通过JISystem.getClsidFromProgId( progId )方法将其转换为Clsid，并且还需要进行服务器上用户的权限的高级配置才可以使用。
查找Clsid和Grogid的方法：打开注册表（regedit）—》在HKEY_CLASSES_ROOT下找到相应的OPC服务器名称，该名称就是Grogid，在其目录下的CLSID的值（右边区域）就是Clsid

5.2 Openscada远程链接时常见的问题及解决方法

: Message not found for errorCode:0xC0000034
原因：未启动RemoteRegistry和Windows Management Instrumentation服务。
解决方法：打开控制面板，点击【管理工具】—>>【服务】，启动RemoteRegistry和Windows ManagementInstrumentation服务。
[0x00000005]
原因：首先检查错误提示的配置信息是否有误，如果都正确，则原因可能是你访问的当前用户没有该访问权限。
解决方法：
1、打开注册列表，
选择HKEY_CLASSES_ROOT\CLSID\{76A64158-CB41-11D1-8B02-00600806D9B6}
2、右键点击[权限]>>【高级】>>[所有者]>>添加opc用户到权限项目中，点击应用，确定

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