基于OPC技术的系统集成设计与实现

3OPC数据访问服务器的实现
OPC服务器的实现一般有3种方法：通过快速开发工具开发OPC服务器；通过MFC(微软基本类库)提供的COM支持开发OPC服务器；通过ATL(活动模板库)开发OPC服务器。
由于OPC快速开发工具功能有许多限制，而MFC开发基于窗口的应用程序虽然比较方便。但它不是开发COM组件的理想工具，需要手工添加很多支持COM的基础代码。ATL是VC++提供专门针对COM应用开发的活动模板库。它内部的模板类实现了COM的一些基本特征。比如一些基本的COM接口，也支持COM的高级特征。如双接口、连接点等，其基本目标是使COM应用开发尽可能的自动化。使用ATL可以快速地开发出高效、简洁的代码，同时对COM组件的开发提供了一定限度的代码自动生成以及可视化支持。所以在此采用ATL研究OPC服务器的开发。
OPCDA规范规定OPCDA Server包含3种对象：Server对象、Group对象和Item对象。Server对象包含了OPCDA Server的相关信息，它可以对Group对象进行添加、删除，是Group对象的容器。Group对象包含了这个组的相关信息，并提供了逻辑上包含组织Item对象的机制。Item对象与数据项关联，每个数据项必须具备Value，Quality和TimeStamp三个属性。OPC数据访问服务器程序结构如图3所示。

由于OPC数据服务器既要对底层硬件进行读写操作，又要通过OPC接口与客户程序进行交互，为保证数据存取的效率，所以采用多线程模型，创建exe形式的进程外OPC服务器。实现OPC数据访问服务器的主要步骤包括：
(1)用ATL创建一个exe进程外服务器。将OPCDA规范中的IDL文件，加入项目中进行编译，将组件接口引入到工程中；
(2)添加OPCServer对象。创建一个简单的ATL对象，命名为GstServer，按照OPC规范添加相应接口并实现其方法，其中AddGroup函数的实现是难点；
(3)添加OPCGroup对象。Group对象是通过Server对象的创建实现的，因此不需要类型库，所以要在工程的OPCDA．cpp文件的对象映射中将其删除，然后用聚合实现接口的添加：

BEGIN_COM_MAP()
COM_INTERFACE_ENTRY_AGGREGATE()
END_COM_MAP()
(4)定义一个类CGstItem添加Item对象。OPCItem无需实现任何接口功能，只要根据实际情况增加相应的功能函数，如根据OPCltem的名称与数据源进行连接、读写数据源等；
(5)数据存储区的设计。数据存储区包含了服务器程序定义的数据项。要根据项的数目确定缓存的大小，使得每个项都有相对应的内存空间；
(6)OPC服务器的结构和功能大同小异，主要的区别在于硬件驱动程序。可以针对不同设备开发相应的读写接口类，并与相应的OPC服务器里的项对象连接起来，实现OPC服务器对现场数据的存取功能。

4 OPC客户应用程序的实现
在该集成系统中，通过自行开发的OPC客户端实现集成平台和子系统的数据交换。在应用程序运行时，客户端将按照指定的采集频率对数据进行采集。
自动化接口封装了COM底层的许多实现，使用户能比较轻松地进行数据访问，具有简单、易于编程等优点。该系统的OPC客户端程序使用VB6通过OPC自动化接口实现OPC数据访问。程序示例如下：
(1)启动VB，新建一工程OPCClient，在VB主菜单的“工程”项中选择“引用”，在弹出窗口可用的引用选项中选择“OPC Automation 2．0”，就可以使用自动化接口；
(2)声明使用的对象及变量

(3)连接OPC服务器、建立OPC组和添加OPC项

5 结 语
OPC作为一项逐渐成熟的技术已得到国内外厂商的高度重视，许多公司都在原有产品的基础上增加了对OPC的支持。由于统一了数据访问的接口，使控制系统进一步走向开放，实现了信息的集成和共享，所以用户能够得到更多的方便。相信随着技术的发展，OPC会越来越广泛地应用于工业过程控制领域。