基于Visual C#的OPC客户端实现

摘 要：OPC是连接数据源(OPC服务器)和数据的使用者(OPC应用程序)之间的软件接口标准。这里以C#为开发工具，按照OPC技术的规范标准，将OPC技术应用到虚拟仪器显示组件中。具体实现了OPC客户端数据访问服务器的过程，接口步骤及其读写数据的方法，并根据OPC服务器提供的数据，最终在虚拟仪器显示组件中生成了虚拟的正弦波、方波、锯齿波、三角波等。
关键词：OPC；OPC接口；OPC服务器；C#

0 引 言
    随着计算机技术和数字信号处理技术的发展，人们可以用计算机软件替代传统的硬件实现的一些功能，将计算机硬件和软件有机的融合为一体，这就是所谓的虚拟仪器。近年来，世界各国的虚拟仪器公司开发了不少基于LabVIEW，Matlab，VC++，VB等虚拟仪器开发平台软件，当硬件操作的设备驱动改变时，软件开发人员需要修改大量的驱动程序来连接此设备，因此使得虚拟仪器开发平台开发难度大、通用性差。为此，提出了基于OPC技术的虚拟仪器，它是由硬件供应商和软件开发商之间建立一套完整的“规则”，只要遵循这套规则，数据交互对两者来说都是透明的，硬件供应商无需考虑应用程序的多种需求和传输协议，软件开发商也无需了解硬件的实质和操作过程。

l OPC技术
    OPC(OLE Process Contro1)是OPC基金会组织倡导的工业控制和生产自动化领域中使用的硬件和软件的接口标准，以便有效地在应用和过程控制设备之间读写数据，具体的功能实现要由开发商根据需要自主的进行研究与开发。换句话说OPC规范是一套公共的软件标准，任何OPC开发人员所开发的OPC软件都要符合这个标准。
    OPC技术的特点可概括为如下3个方面：开放性(Openness)、产业性(Productivity)和“即插即用”的互联性(Connectivity)，因此可以说，“OPC=Openness+Productivity+Connectivity”，这也是对OPC优点最概括的描述。因此OPC在短时间内取得了飞速的发展。
1．1 OPC服务器的组成
    OPC标准采用C／S模式，OPC服务器负责向OPC客户端不断的提供数据。OPC服务器包括3类对象(Object)：服务器对象(Server)、组对象(roup)和项对象(Item)。3类对象都包括一系列接口，关系如图1所示。

    OPC服务器对象维护有关服务器信息，并作为OPC组对象的包容器，它提供了对数据源进行读／写和通信的接口方法，可以动态地创建或释放组对象。
    OPC组对象由客户端定义和维护，它维护有关其自身的信息，提供包容OPC项对象的机制，从逻辑上实现对OPC项的管理。
    OPC项对象包含在OPC组中，可由客户端定义和维护。项代表了与数据源的连接，所有的OPC项的操作都是通过包容此项的OPc组对象完成的。
1．2 OPC的接口方式
    OPC服务器通常支持两种类型的访问接口：自定义接口(The OPC Custom Interfaces)和自动化接口(The OPC Automation Interfaces)，它们分别为不同的编程语言环境提供访问机制。
    自定义接口是任何OPC服务器所必须实现的接口，它描述了OPC组件对象的接口和其实现的方法，适合C++语言设计，并可实现最佳运行性能的客户应用程序。
    自动化接口是可选接口(Optional Interface)，它提供了自动配置和存取过程控制数据的接口，方便了Visual Basic，Delphi，C#及其他可以使用自动化服务器应用程序接口的高级商业软件使用。自动化接口实际上是定制接口上的自动化封装，OPC规范通过提供一套标准的自动化接口包装器来实现这一功。