利用OPC实现VC应用程序与PLC的数据交换

1 引言
VC(Visual C++)是功能强大的一种Windows应用程序可视化软件开发工具。VC支持面向对象的设计方法，并可以使用功能强大的微软基础类库MFC(Micro - soft foundation class)。并且由于Microsoft公司在操作市场上的垄断地位，用VC开发出来的软件稳定性好、可移植性强，而且软件与硬件相互独立[1]，可以用来开发控制系统的上层管理系统。RSView32是作为一种专门用于工业控制的组态软件，不仅包含了大量图形开发工具和现成图形库，使用户能够方便的进行系统开发，而且还可以对报警、活动记录、事件、历史趋势等进行组态，是一个功能强大的工业自动化产品[2]，因此可以很方便地对下层设备进行组态。在实际系统开发时，利用OPC技术把两种工具有效的结合起来，使上层的VC程序通过RSView32间接地与下层PLC进行数据通信，以获取令人满意的结果。

2 OPC介绍
OPC(OLE for Process Control)是根据Microsoft的OLE(现在Active)、COM(部件对象模型)和DCOM(分布式部件对象模型)技术所要求的功能制定的一个开放和互用式的用户界面标准，它保证了自动化/控制应用程序和区域系统/设备之间的互用。它以OLE/COM机制作为应用程序级的通讯标准，采用 CLIENT/SERVER模式，典型的OPC体系结构如图1所示:

图1　　 典型的OPC体系结构
OPC规范中提供了两套接口方案，即定制接口和自动化接口。定制接口效率高，通过该接口能够发挥OPC服务器的最佳性能，采用C++语言的客户一般采用定制接口方案;自动化接口使解释性语言和宏语言访问OPC服务器成为可能，采用VB等语言的客户一般采用自动化接口。
OPC 数据存取服务器由三类对象组成:服务器(Server)、组(Group)、数据项(Item)。服务器对象用于指出特定的OPC服务器应用程序名，并作为组对象的容器;组对象存储由若干Item组成的Group信息并逻辑组织数据项;数据项对象()存储具体的Item的定义、数据值、状态值等信息，一个 Item就代表一个具体的过程变量。OPC客户应用程序要获取OPC服务器的数据，必须事先指定服务器应用程序所在的计算机名(服务器应用程序和客户应用程序不在同一台PC上)、OPC数据访问服务器名和该服务器提供的OPC项的定义。
建立OPC连接后，客户应用程序一般可以通过三种方式从OPC 服务器读取数据:使用同步接口IOPC- SyncIO，简单有效，适合于只读取少量数据的客户程序;使用接口IOPCCallback的“订阅”的功能OnChange，每当数据有变化时，服务器自动通知客户;使用异步接口IOPCASyncIO2，可以直接与物理设备通讯，速度慢但数据精确度高。

3 RSView32作为OPC服务器
西门子专门用于工业控制的通用组态软件之一RSView32支持OPC技术，它可以用作一个OPC客户和外部OPC服务器软件通信，也可以作为一个OPC服务器和其它第三方支持OPC技术的软件进行连接。本文中RSView32作为服务器，VC应用程序作为客户端，采用C/S模式实现两者之间的数据交换。
3.1 使RSView32作为OPC服务器[4]
用下列方法之一使RSView32作为OPC服务器:
(1) 选择“启动”编辑器里“启动”页上的“OPC/DDE服务器”复选框;
(2) 发出RTDataServerOn命令(从命令行或另一个 RSView32组件里，使用RTDataServerOff命令可以取消此功能)，这将允许其它应用程序读取数值但不能改变它;
(3) 发出RTDataWriteEnable命令(从命令行或另一个RSView32组件里，使用RTDataWriteDisable命令可以取消此功能)，这允许从外部OPC应用程序写入，以改变RSView32的标记值。
3.2 建立 OPC 客户项目[4]
VC应用程序要从RSView32取得数据，必须使用下列信息:
服务器:RSI.RSView32OPCTagServer;
类型:本机/远程;
服务器计算机名或地址:如果客户和服务器在同一计算机上，这项可以是空白。
访问路径:项目名;
更新速率:一个以秒为单位的速率;
条目:标记名。可以通过查看RSView32的标签数据库获得。

4 VC应用程序作为OPC客户端的程序实现
在VC环境中使用定制接口开发OPC客户应用程序，下面是程序实现的关键步骤。
4.1 包含OPC头文件
开发OPC客户应用程序，除了需要OPC接口外，还需要在程序中包含OPC标准库文件，可以从OPC基金会网站(网址:www.opcfoundation.org)下载这些文件:
#include "opcda_i.c" OPC数据存取接口
#include "opcda.h"　　 OPC数据存取2.0头文件
#include "opccomn_i.c" OPC公共接口定义
#include "opccomn.h" OPC公共头文件
4.2 初始化COM支持库
由于OPC是基于COM技术制定，所以在使用接口类之前必须首先使用CoInitialize(NULL)函数初始化COM库，如果成功，函数返回值等于S_ OK。
4.3 连接opc服务器
OPC 客户能够连接到OPC服务器上，并建立OPC组和OPC数据项，这是OPC数据访问的基础，如果没有这个机制，数据访问的其它机能不可能实现[4]。连接 OPC服务器，OPC客户需要事先指定计算机名(如果OPC服务器和OPC客户不在同一台计算机上)和OPC数据访问服务器名 (RSI.RSView32OPCTagServer)。实现代码如下: