基于opc的数据通讯接口程序设计（本科毕业论文设计）.doc
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基于opc的数据通讯接口程序设计（本科毕业论文设计）,基于opc的数据通讯接口程序设计（本科毕业论文设计）摘要opc全称是ole for process control，即过程控制中的对象链接嵌入技术。opc技术是基于microsoft的com/dcom（组件对象模型/分布式组件对象模型）技术所要求的功能，制定的一个开放和互用式的工控行业的软件接口标准，在当今过程控制领域...
内容介绍
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基于OPC的数据通讯接口程序设计（本科毕业论文设计）
摘 要
OPC全称是OLE for Process Control，即过程控制中的对象链接嵌入技术。OPC技术是基于Microsoft的COM/DCOM（组件对象模型/分布式组件对象模型）技术所要求的功能，制定的一个开放和互用式的工控行业的软件接口标准，在当今过程控制领域，是一种非常流行的数据交换技术，是实现控制系统现场设备级与过程管理级信息交互、实现控制系统开放性的中间件技术。
OPC技术采用CLIENT/SERVER模式，规定了OPC Client与OPC Server之间遵循标准的接口。OPC服务端一般由控制设备的生产厂商，将硬件设备驱动程序和通信程序封装成独立的OPC服务器，向OPC客户端实时地提供数据。OPC客户端由使用设备的客户自己开发，可以不包含任何通讯接口程序，不必关心底层的硬件设备特性，也不必考虑软硬件如何通讯，只要遵循OPC规范，就能够从OPC服务器中获取数据，从而实现数据的灵活配置和多种系统的真正集成。由于OPC服务端与客户端之间的接口是标准的，因此可以开发出通用的OPC客户端，使不同的应用访问同一台设备或使同一个应用访问不同的设备。
论文首先介绍了OPC技术产生的背景，以及它的主要特点与发展状况，深入剖析了其核心COM/DCOM技术。然后重点分析了OPC数据访问规范（OPC DA）及OPC客户端与服务器的通信机制，介绍了如何用VC++开发客户端程序，重点内容就是分别编写客户端读取服务器数据的2种机制的程序，这是本论文的核心。
关键词：OPC；COM；OPC DA；OPC客户端；数据访问规范
ABSTRACT
OPC is the generic OLE for Process Control,literally translated as the Object Linking and Embedding technology in process control.OPC specification is an open and interoperable software interface standards in the field of process control,based on the functions required by Microsoft's COM（Component Object Model）and DCOM（Distributed Component Object Model）technology.Today,in the field of process control,it is a very popular data exchange technology and the middleware technology that realizes information exchange between open system field equipment in control system and process management level,and lets the control system to be an open system.
OPC specification uses Client/Server mode,and defines the standard interface between OPC Client between OPC Server.In the OPC Server end,the controlequipment manufacturers package the hardware device drivers and the communicationprogram to be an independent OPC server providing real-time data to OPC Client.TheOPC Client developed by customers who use the equipment is able to obtain data fromthe OPC server as long as following the OPC data interface protocol,also it maynclude no communication interface program, does not have to care about the hardware characteristics of the bottom,has no need to consider how to communicate between hardware and software.Thus it realizes the integration of flexible configuration of avariety of data and multi-system.Because the OPC Server and Client interface is thestandard,it can develop a universal OPC Client that different applications with a visit tothe same equipment or applications with a visit to different devices.
First,the paper introduces the background of OPC technology as well as its maincharacteristics and development,analyzes its core technology of COM/DCOM. Then,the paper studies the OPC Data Access specification and the communication mechanismbetween OPC client and server,introduces how to develop client program using theVisual C++.What is the key content is the two kinds of procedures mechanism for the client to read the data from the server respectively.This is the core of this thesis.
Keywords： OPC，COM，OPC DA，OPC Client， Data Access Standard
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
目 录 III
1 绪 论 1
1.1 课题的背景及意义 1
1.2 国内外研究现状与发展趋势 3
1.2.1 国外对OPC技术的研究与应用 3
1.2.2 国内对OPC技术的研究与应用 4
1.3 本文研究的主要内容及所作的工作 5
1.4 本文的组织结构 6
2 OPC技术的基础－COM 7
2.1 COM概述 7
2.2 COM对象 7
2.3 COM接口 8
2.3.1 接口的定义和标识 8
2.3.2 接口描述语言IDL 9
2.3.3 COM接口特性 9
2.3.4 IUnknown接口 10
2.4 COM结构 11
2.4.1 客户／服务器模型 11
2.4.2 COM库 11
2.5 COM扩展 12
2.5.1 可连接对象 12
2.5.2 分布式COM（DCOM） 13
2.6 小结 13
3 OPC数据的访问规范 14
3.1 OPC规范简介 14
3.2 OPC数据访问规范基础 14
3.2.1 OPC数据访问规范简介 14
3.3 OPC数据访问对象与接口 16
3.3.1 OPC服务器对象及其接口 17
3.3.2 OPC组对象及其接口 18
3.3.3 OPC客户端接口 21
3.4 小结 22
4 OPC客户端软件的开发 23
4.1 客户端开发方法 23
4.2 客户端开发的准备工作 23
4.3 客户端程序实现 25
4.3.1 初始化 26
4.3.2 添加组对象和项对象 27
4.3.3 对数据项进行同步读写访问和异步读写访问 28
4.3.4 删除创建的对象 29
4.3.5 卸载COM库 30
4.4 OPC客户端与服务器交互 30
4.4.1 OPC服务器的同步读取过程 31
4.4.2 OPC服务器的异步读取过程 36
4.5 小结 40
5 总结与展望 41
5.1 主要结论 41
5.2 后续研究工作的展望 41
致谢 42
参考文献 43
附录A：同步读取数据程序 45
附录B：异步读取数据程序 51
摘 要
OPC全称是OLE for Process Control，即过程控制中的对象链接嵌入技术。OPC技术是基于Microsoft的COM/DCOM（组件对象模型/分布式组件对象模型）技术所要求的功能，制定的一个开放和互用式的工控行业的软件接口标准，在当今过程控制领域，是一种非常流行的数据交换技术，是实现控制系统现场设备级与过程管理级信息交互、实现控制系统开放性的中间件技术。
OPC技术采用CLIENT/SERVER模式，规定了OPC Client与OPC Server之间遵循标准的接口。OPC服务端一般由控制设备的生产厂商，将硬件设备驱动程序和通信程序封装成独立的OPC服务器，向OPC客户端实时地提供数据。OPC客户端由使用设备的客户自己开发，可以不包含任何通讯接口程序，不必关心底层的硬件设备特性，也不必考虑软硬件如何通讯，只要遵循OPC规范，就能够从OPC服务器中获取数据，从而实现数据的灵活配置和多种系统的真正集成。由于OPC服务端与客户端之间的接口是标准的，因此可以开发出通用的OPC客户端，使不同的应用访问同一台设备或使同一个应用访问不同的设备。
论文首先介绍了OPC技术产生的背景，以及它的主要特点与发展状况，深入剖析了其核心COM/DCOM技术。然后重点分析了OPC数据访问规范（OPC DA）及OPC客户端与服务器的通信机制，介绍了如何用VC++开发客户端程序，重点内容就是分别编写客户端读取服务器数据的2种机制的程序，这是本论文的核心。
关键词：OPC；COM；OPC DA；OPC客户端；数据访问规范
ABSTRACT
OPC is the generic OLE for Process Control,literally translated as the Object Linking and Embedding technology in process control.OPC specification is an open and interoperable software interface standards in the field of process control,based on the functions required by Microsoft's COM（Component Object Model）and DCOM（Distributed Component Object Model）technology.Today,in the field of process control,it is a very popular data exchange technology and the middleware technology that realizes information exchange between open system field equipment in control system and process management level,and lets the control system to be an open system.
OPC specification uses Client/Server mode,and defines the standard interface between OPC Client between OPC Server.In the OPC Server end,the controlequipment manufacturers package the hardware device drivers and the communicationprogram to be an independent OPC server providing real-time data to OPC Client.TheOPC Client developed by customers who use the equipment is able to obtain data fromthe OPC server as long as following the OPC data interface protocol,also it maynclude no communication interface program, does not have to care about the hardware characteristics of the bottom,has no need to consider how to communicate between hardware and software.Thus it realizes the integration of flexible configuration of avariety of data and multi-system.Because the OPC Server and Client interface is thestandard,it can develop a universal OPC Client that different applications with a visit tothe same equipment or applications with a visit to different devices.
First,the paper introduces the background of OPC technology as well as its maincharacteristics and development,analyzes its core technology of COM/DCOM. Then,the paper studies the OPC Data Access specification and the communication mechanismbetween OPC client and server,introduces how to develop client program using theVisual C++.What is the key content is the two kinds of procedures mechanism for the client to read the data from the server respectively.This is the core of this thesis.
Keywords： OPC，COM，OPC DA，OPC Client， Data Access Standard
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
目 录 III
1 绪 论 1
1.1 课题的背景及意义 1
1.2 国内外研究现状与发展趋势 3
1.2.1 国外对OPC技术的研究与应用 3
1.2.2 国内对OPC技术的研究与应用 4
1.3 本文研究的主要内容及所作的工作 5
1.4 本文的组织结构 6
2 OPC技术的基础－COM 7
2.1 COM概述 7
2.2 COM对象 7
2.3 COM接口 8
2.3.1 接口的定义和标识 8
2.3.2 接口描述语言IDL 9
2.3.3 COM接口特性 9
2.3.4 IUnknown接口 10
2.4 COM结构 11
2.4.1 客户／服务器模型 11
2.4.2 COM库 11
2.5 COM扩展 12
2.5.1 可连接对象 12
2.5.2 分布式COM（DCOM） 13
2.6 小结 13
3 OPC数据的访问规范 14
3.1 OPC规范简介 14
3.2 OPC数据访问规范基础 14
3.2.1 OPC数据访问规范简介 14
3.3 OPC数据访问对象与接口 16
3.3.1 OPC服务器对象及其接口 17
3.3.2 OPC组对象及其接口 18
3.3.3 OPC客户端接口 21
3.4 小结 22
4 OPC客户端软件的开发 23
4.1 客户端开发方法 23
4.2 客户端开发的准备工作 23
4.3 客户端程序实现 25
4.3.1 初始化 26
4.3.2 添加组对象和项对象 27
4.3.3 对数据项进行同步读写访问和异步读写访问 28
4.3.4 删除创建的对象 29
4.3.5 卸载COM库 30
4.4 OPC客户端与服务器交互 30
4.4.1 OPC服务器的同步读取过程 31
4.4.2 OPC服务器的异步读取过程 36
4.5 小结 40
5 总结与展望 41
5.1 主要结论 41
5.2 后续研究工作的展望 41
致谢 42
参考文献 43
附录A：同步读取数据程序 45
附录B：异步读取数据程序 51
