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如何开发OPC Server

首先我们先来看一下什么是OPC

       OPC (OLE for Process Control——用于过程控制的OLE)是基于Microsoft公司的DNA（Distributed Internet Application）构架和COM（Component Object Model）技术的一个工业标准接口，是根据易于扩展性而设计的。

 

再来了解一下OPC的用途

OPC主要适用于过程控制和制造自动化等应用领域。 OPC是以OLE/COM机制作为应用程序的通讯标准。OLE/COM是一种客户/服务器模式，具有语言无关性、代码重用性、易于集成性等优点。OPC规范了接口函数，不管现场设备以何种形式存在，客户都以统一的方式去访问，从而保证软件对客户的透明性，使得用户完全从低层的开发中脱离出来

然后我们再来看看OPC Server的组成

       一个设备的OPC Server主要有两部组成，一是OPC标准接口的实现；二是与硬件设备的通信模块。

      实现OPC 标准接口

[图1]

在这些接口中，IOPCServer 是OPC Server的主接口，通过它实现OPC Server在操作系统中的安装和注册。此接口是必须要实现的，其所有方法也必须实现。其它的接口都是可选的我们就不做介绍了，下面主要来介绍如何实现IOPCServer接口。

在IOPCServer接口中共有六个法：

1、 IOPCServer::AddGroup

HRESULT AddGroup( [in, string] LPCWSTR szName,

 [in] BOOL bActive,

[in] DWORD dwRequestedUpdateRate,

[in] OPCHANDLE hClientGroup,

[unique, in] LONG *pTimeBias,

[in] FLOAT * pPercentDeadband,

[in] DWORD dwLCID,

[out] OPCHANDLE * phServerGroup,

[out] DWORD *pRevisedUpdateRate,

[in] REFIID riid,

[out, iid_is(riid)] LPUNKNOWN * ppUnk );

       此方法是在OPC Server上建立一个组。下在我们来实现这个方法:

….

….

首先要对组名(szName)进行检查，看是否有效或是否已经有这个组。

if (szName != NULL)

{

              RequestedName = szName;

              if (RequestedName == "")

                     RequestedName = pSvrObject->DefaultGroupName();

       }

       else

              RequestedName = pSvrObject->DefaultGroupName();

      

       for (i=0; i<pSvrObject->NumbrGroups(); i++)

       {

              pGroup = pSvrObject->GetGroup(i);

              if (RequestedName == pGroup->Name)

                     return (OPC_E_DUPLICATENAME);

       }

       这需要在内存中维护OPC Group(组)的列表（还要有OPC 项的列表）。

       如果szName（组名）正确并且没有建立过该组，就开始根据传过来的参数进行组的建立，建立好后将该组加到自己的组列表中以备后用。

              最后将新建组的接口指针返回给客户端。

     

 

2、IOPCServer::GetErrorString

HRESULT GetErrorString( [in] HRESULT dwError,

[in] LCID dwLocale,

[out, string] LPWSTR *ppString );

       为Server的错误代码返回相应的错误字符串。

       代码略

3、 IOPCServer::GetGroupByName

HRESULT GetGroupByName( [in, string] LPCWSTR szName,

[in] REFIID riid,

[out, iid_is(riid)] LPUNKNOWN * ppUnk );

通过指定的组名（由同一客户端建立的）找到该组的接口指针。

此方法实现比较简单，只要根据提供的名子循环从组列表中找到该组的接口指针，并返回给客户端

4、 IOPCServer::GetStatus

HRESULT GetStatus( [out] OPCServerSTATUS ** ppServerStatus );

返回当前Server的状态信息。

此方法比较简单，但要注意的是在使用OPCServerSTAUS前要进行内存分配。

5、 IOPCServer::RemoveGroup

HRESULT RemoveGroup( [in] OPCHANDLE hServerGroup,

 [in] BOOL bForce );

       从服务器中删除指定组

       在组列表中找到指定的组，并将其删除。

6、 IOPCServer::CreateGroupEnumerator

HRESULT CreateGroupEnumerator( [in] OPCENUMSCOPE dwScope,

[in] REFIID riid,

[out, iid_is(riid)] LPUNKNOWN* ppUnk );

为Server上所提供的组建立不同的列举器。

上面是直接使用COM技术进行开发的，这要求你必须熟悉COM技术。如果你对COM不是很了解那也没关系，可以选择OPC Server的开发工具，你只需要简单的调用开发工具的函数就可以实现OPC Server中的所有接口。

 

我们虽然实现了IOPCServer接口中的所有方法，但它只是OPC Client与我们通信的一个桥梁，最主要的还是我们要自己维护好OPC Group和OPC Item列表。这样我们才可以跟OPC Client进行真正的数据通信。

 

与硬件设备进行通信

接口已经实现好了，这回我们该从硬件设备中读取数据提供给OPC Client了。

同硬件设备通信有多种方法，如果你是设备的制造商就可以直对硬件进行数据操作了；你也可以通过设备驱动程序和硬件厂商提供的API或是通过TCP、串口等方法进行操作,这就要看硬件设备提供的与软件通信的接口是什么样的了。

       不管你用什么方法只要把数据从硬件设备中读取上来并与OPC 项进行关联，就可以实现OPC Server了。

下面我们为清华同方的RH2000系统来做一个OPC Server(如图2)。

[图2]

 

 

因为RH2000系统由一个叫易视的软件系统进行调控的，它下面控制多种下位机（硬件设备）。我们只需要与易视进行通信就可以实现对硬件设备的操作（易视提供了TCP/IP通信方式）。首先与易视建立好Socket连接，然后发送控制命令读取与易视相连的硬件设备的信息（也就是设备点信息）。我们根据读取到的不同的设备点相应的建立OPC项，这样OPC Client只要读取到OPC 项就可以读取到设备信息。如果OPC Client对OPC 项进行修改，我们收到OPC项的变化就向易视发送相应命令对设备进行操作，这样就实现了OPC Client对硬件设备的操控了。

结束语

       虽然使用开发工具也可以开发OPC Server，但还是希望大家能多了解COM技术，这样对OPC Server的扩展和维护都有好处。并多到OPC基金会的官方网站上去了解OPC的最新知识和下载相关资料，网址是 OPCfoundation.org">http://www.OPCfoundation.org。

由于时间和作者水平的限制，难免有错误和不妥之处，敬请大家批评和指正。我的邮件是 [e-mail]。最后感谢清华同限份有限公司的周洪波博士和卢盛融经理给我开发和学习OPC的机会，使我了解OPC并写下这篇文章。

2004-2-11 Hotyoung

 

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