第五章：Modbus通信最新发展1OPCServer及Client系统1.1何谓OPCOPC为OLEforProcessControl的缩写。是工业界最先进的资料交换标准。回顾自动控制系统的发展，无论是DCS、PLC、监控套装或控制器等系统，都会面临系统整合的瓶颈。各系统无法有效共享资料，对于相同的控制设备，每个厂牌的监控系统都要设计一套自有的通信Driver。当MIS系统需要现场实时信息时，也需要一连串复杂的信息接口才能达到所要的功能。面对以上种种状况，由一群工业自动化领导厂商，诸如Fisher-Rosemount、RockwellSoftware、Opto32、Intellution、IntuitiveTechnology及Microsoft等，于1996年共同成OPCFoundation，希望建立一个业界标准接口规格。由目前信息使用的发展方向来看，大多数的client端使用的系统为MSWindows，故使用OLE的架构有利与大多数的使用者整合，且利用现有的COM、DCOM、ActiveX等技术，可快速将系统建立完成，现有系统所要变动的项目最少等优点。故当OPC架构提出后，不到数年间已成为业界的标准，且成为自控系统都必须具备的通信功能。1.2OPC基本架构对于工厂自动化信息架构可分为三个主要层面：zPlantFloor：仪表信号、现场控制器、各种资料收集设备等。此层次有各种的现场运转信息，设定系数、各种command等信息，需要与上层系统作资料交换。zProcessFloor：此为DCS、SCADA等统合控制及操作系统，此控制结果要下传至现场设备，也要将执行结果上传至MIS系统。zBusinessFloor：全公司或全厂的管理系统，需要现场实时信息做回馈，也要将生产排程计划等资料下载至下层系统。系统会使用Database、Spreadsheet、MES套装等工具或系统。OPC就是一套介于以上三层系统间的通信标准接口规格。只要依据此接口规格所开发的软件系统，就可以做到系统间或设备间的资料交换，而不会受到不同系统或设备的限制。应用系统架构图：应用系统(A)应用系统(B)OPCClientOPCClientEthernetOPCServerOPCServerOPCServerVendorAVendorBVendorC图(5-1)：OPC接口基本架构图zOPCServer可依需求设计而提供此方面的服务，例如连接不同的自控设备，或特殊的数据处理及计算功能。zOPCClient可同时连接数个OPCServer以存取所要的资料。应用系统可为具有OPCClient的套装监控系统，或自行开发的报表系统。z符合MSCOM、DCOM架构，可以取入网络内任一个OPCServer的服务。z由OPCClient的角度来看，可达到下列的利益：¾Client的开发者不需考虑Driver的设计，此由OPCServer厂商提供此服务。¾不需重复投入Driver的开发，只须向市场上购买该Driver的OPCServer即可。¾即使不同操作系统或自控设备也可通信，只要符合OPC接口规格。¾当自控设备硬件改变时，只要更新OPCServer即可。符合使用者的最大弹性需求。¾以往两个监控系统，不可能同时对同一个控制设备做通信，如今透过同一窗口OPCServer即可做到。¾目前有太多的应用软件开发者，使用VB、Delphi、PowerBuilder等等，以往对于存取现场实时信息束手无策，如今藉由OPCServer的联机达到完美的地步。zOPC如同一条无形的线连接自控硬设备与应用软件系统，也可将OPCServer视同对象，买来即可使用，非常便利。OPC接口架构图：PCAutomationOPCAutomationVB应用系统InterfaceWrapperLocalorRemoteOPCServer(sharedbymemoryclient)C++应用系统OPCCustomInterfaceSeverDataCachePhysicalDeviceorDatabase图(5-2)：OPC接口系统架构图系统资料的交换可分为两大部分，一为与自控设备的连接，此依不同设备有不同的通信协议，需要设计不同的OPCServer与其相对应。另一为与Server与Client间的通信，此部份既为OPC的COM接口规格。如同大部分COM的设计方式，OPC也是client/server架构。其中Client要顾及大部分应用系统的开发者，简单易用、快速上线等原则，多数开发工具都具备OPCClien