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
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; iNumbrGroups(); 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。
if ((dwRequestedUpdateRate == 0) || (dwRequestedUpdateRate < pApp->ServerTickRate))
ActualRate = pApp->ServerTickRate;
else
{
ActualRate = dwRequestedUpdateRate;
MinRate = pApp->ServerTickRate;
ActualRate += (MinRate/2);
ActualRate /= MinRate;
ActualRate *= MinRate;
}
if (pRevisedUpdateRate)
*pRevisedUpdateRate = ActualRate;
pGroup = new (COPCGroup);
if(pGroup == NULL)
return (E_OUTOFMEMORY);
pGroup->Name = RequestedName;
pGroup->pSvrObject = pSvrObject;
pGroup->MarkedForDeletion = FALSE;
pGroup->ClientGroupHandle = hClientGroup;
pGroup->UpdateRate = ActualRate;
pGroup->IsActive = bActive;
if (pPercentDeadband)
pGroup->Deadband = *pPercentDeadband;
else
pGroup->Deadband = 0.0;
pGroup->LCID = dwLCID;
if (pTimeBias)
pGroup->TimeBias = *pTimeBias;
else
{
_ftime( &timebuFFer ;
pGroup->TimeBias = timebuffer.timezone;
// pGroup->TimeBias = 300L;
}
r1 = pGroup->QueryInterface(riid, (LPVOID*) ppUnk);
if(FAILED(r1))
{
// If error - delete group and return
delete (pGroup);
return r1;
}
pSvrObject->AddNewGroup(pGroup);
最后将新建组的接口指针返回给客户端。
*phServerGroup = pGroup->ServerGroupHandle;
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。
char buf[128];
BOOL bFound = FALSE;
for( int i = 0; i < nOpcErrors; {
OpcError* e = & if( (bFound = (hr == e->hrErr)) != FALSE {
strcpy( buf, e->ErrText ;
break;
}
}
if( !bFound
{
DWORD dwStatus
= FormatMessage(
FORMAT_MESSAGE_FROM_SYSTEM
| FORMAT_MESSAGE_ARGUMENT_ARRAY, // Arguments is not a va_list
NULL, // LPCVOID pointer to message source
hr, // DWORD requested message identifier
LANG_NEUTRAL, // DWORD language identifier for message
buf, // LPTSTR pointer to message buffer
127, // DWORD maximum size of message buffer
NULL ; // va_list *Arguments address of array of message inserts
if( !dwStatus {
_snprintf( buf, 127,
"", hr, hr ;
}
}
*ppString = pApp->WSTRFromCString( buf, TRUE);
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
*ppUnk = 0;
RequestedName = szGroupName;
for (i=0; iNumbrGroups(); i++)
{
pGroup = pSvrObject->GetGroup(i);
if (pGroup->Name == RequestedName)
{
r1 = pGroup->QueryInterface(riid, (LPVOID*) ppUnk);
return (r1);
}
}
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。
pServerStatus=(OPCSERVERSTATUS*) pApp->AllocZero( sizeof(OPCSERVERSTATUS) ;
if (pServerStatus == NULL)
return (E_OUTOFMEMORY);
pServerStatus->szVendorInfo = pApp->WSTRFromCString (pApp->VendorInfo, TRUE);
pServerStatus->ftStartTime = pApp->OPCServerStartTime;
CoFileTimeNow( &pServerStatus->ftCurrentTime);
pServerStatus->ftLastUpdateTime = pSvrObject->mLastUpdate;
//RWD allow user to manipulate returned OPCSERVERSTATUS, lined up layout for clarity...
pServerStatus->dwServerState = pApp->ServerState;
//endRWD
pServerStatus->dwGroupCount = 0;
pServerStatus->dwBandWidth = 0;
pServerStatus->wMajorVersion = 0;
pServerStatus->wMinorVersion = 0;
pServerStatus->wBuildNumber = 0;
pServerStatus->wReserved = 42;
返回服务器状态
*ppServerStatus = pServerStatus;
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。
for (i=0; iNumbrGroups(); i++)
{
pGroup = pSvrObject->GetGroup(i);
if (groupHandleID == pGroup->ServerGroupHandle)
{
pSvrObject->RemoveGroup(i);
// if no outstanding references
// delete it
if (pGroup->RefCount == 0)
{
pSvrObject->LockGroupList();
delete (pGroup);
pSvrObject->UnlockGroupList();
}
else if (bForce)
{
DeletedGroupList.Add((CObject *)pGroup);
}
else
{
pGroup->MarkedForDeletion = TRUE;
pGroup->pSvrObject = NULL;
return (OPC_S_INUSE);
}
return (S_OK);
}
}
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。
if ( riid == IID_IEnumUnknown)
{
pEnumerator = new(COPCGroupEnum);
if (pEnumerator == NULL)
return (E_OUTOFMEMORY);
pEnumerator->pSvrObject = pSvrObject;
pEnumerator->AddRef(); // will increment reference count
// for both the enumerator & server
// CopyGroupList will AddRef Each Group enumerated
pSvrObject->CopyGroupList(dwScope, &(pEnumerator->GroupList));
*ppUnk = pEnumerator;
if (pEnumerator->GroupList.GetSize() > 0)
return (S_OK);
else
return (S_FALSE);
}
if ( riid == IID_IEnumString)
{
pStrEnumerator = new(CIOPCStringEnum);
if (pStrEnumerator == NULL)
return (E_OUTOFMEMORY);
pStrEnumerator->AddRef();
pSvrObject->CopyGroupNameList(dwScope, &(pStrEnumerator->NameList));
*ppUnk = pStrEnumerator;
if (pStrEnumerator->NameList.GetSize() > 0)
return (S_OK);
else
return (S_FALSE);
}
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。
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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
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; iNumbrGroups(); 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。
if ((dwRequestedUpdateRate == 0) || (dwRequestedUpdateRate < pApp->ServerTickRate))
ActualRate = pApp->ServerTickRate;
else
{
ActualRate = dwRequestedUpdateRate;
MinRate = pApp->ServerTickRate;
ActualRate += (MinRate/2);
ActualRate /= MinRate;
ActualRate *= MinRate;
}
if (pRevisedUpdateRate)
*pRevisedUpdateRate = ActualRate;
pGroup = new (COPCGroup);
if(pGroup == NULL)
return (E_OUTOFMEMORY);
pGroup->Name = RequestedName;
pGroup->pSvrObject = pSvrObject;
pGroup->MarkedForDeletion = FALSE;
pGroup->ClientGroupHandle = hClientGroup;
pGroup->UpdateRate = ActualRate;
pGroup->IsActive = bActive;
if (pPercentDeadband)
pGroup->Deadband = *pPercentDeadband;
else
pGroup->Deadband = 0.0;
pGroup->LCID = dwLCID;
if (pTimeBias)
pGroup->TimeBias = *pTimeBias;
else
{
_ftime( &timebuFFer ;
pGroup->TimeBias = timebuffer.timezone;
// pGroup->TimeBias = 300L;
}
r1 = pGroup->QueryInterface(riid, (LPVOID*) ppUnk);
if(FAILED(r1))
{
// If error - delete group and return
delete (pGroup);
return r1;
}
pSvrObject->AddNewGroup(pGroup);
最后将新建组的接口指针返回给客户端。
*phServerGroup = pGroup->ServerGroupHandle;
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。
char buf[128];
BOOL bFound = FALSE;
for( int i = 0; i < nOpcErrors; {
OpcError* e = & if( (bFound = (hr == e->hrErr)) != FALSE {
strcpy( buf, e->ErrText ;
break;
}
}
if( !bFound
{
DWORD dwStatus
= FormatMessage(
FORMAT_MESSAGE_FROM_SYSTEM
| FORMAT_MESSAGE_ARGUMENT_ARRAY, // Arguments is not a va_list
NULL, // LPCVOID pointer to message source
hr, // DWORD requested message identifier
LANG_NEUTRAL, // DWORD language identifier for message
buf, // LPTSTR pointer to message buffer
127, // DWORD maximum size of message buffer
NULL ; // va_list *Arguments address of array of message inserts
if( !dwStatus {
_snprintf( buf, 127,
"", hr, hr ;
}
}
*ppString = pApp->WSTRFromCString( buf, TRUE);
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
*ppUnk = 0;
RequestedName = szGroupName;
for (i=0; iNumbrGroups(); i++)
{
pGroup = pSvrObject->GetGroup(i);
if (pGroup->Name == RequestedName)
{
r1 = pGroup->QueryInterface(riid, (LPVOID*) ppUnk);
return (r1);
}
}
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。
pServerStatus=(OPCSERVERSTATUS*) pApp->AllocZero( sizeof(OPCSERVERSTATUS) ;
if (pServerStatus == NULL)
return (E_OUTOFMEMORY);
pServerStatus->szVendorInfo = pApp->WSTRFromCString (pApp->VendorInfo, TRUE);
pServerStatus->ftStartTime = pApp->OPCServerStartTime;
CoFileTimeNow( &pServerStatus->ftCurrentTime);
pServerStatus->ftLastUpdateTime = pSvrObject->mLastUpdate;
//RWD allow user to manipulate returned OPCSERVERSTATUS, lined up layout for clarity...
pServerStatus->dwServerState = pApp->ServerState;
//endRWD
pServerStatus->dwGroupCount = 0;
pServerStatus->dwBandWidth = 0;
pServerStatus->wMajorVersion = 0;
pServerStatus->wMinorVersion = 0;
pServerStatus->wBuildNumber = 0;
pServerStatus->wReserved = 42;
返回服务器状态
*ppServerStatus = pServerStatus;
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。
for (i=0; iNumbrGroups(); i++)
{
pGroup = pSvrObject->GetGroup(i);
if (groupHandleID == pGroup->ServerGroupHandle)
{
pSvrObject->RemoveGroup(i);
// if no outstanding references
// delete it
if (pGroup->RefCount == 0)
{
pSvrObject->LockGroupList();
delete (pGroup);
pSvrObject->UnlockGroupList();
}
else if (bForce)
{
DeletedGroupList.Add((CObject *)pGroup);
}
else
{
pGroup->MarkedForDeletion = TRUE;
pGroup->pSvrObject = NULL;
return (OPC_S_INUSE);
}
return (S_OK);
}
}
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。
if ( riid == IID_IEnumUnknown)
{
pEnumerator = new(COPCGroupEnum);
if (pEnumerator == NULL)
return (E_OUTOFMEMORY);
pEnumerator->pSvrObject = pSvrObject;
pEnumerator->AddRef(); // will increment reference count
// for both the enumerator & server
// CopyGroupList will AddRef Each Group enumerated
pSvrObject->CopyGroupList(dwScope, &(pEnumerator->GroupList));
*ppUnk = pEnumerator;
if (pEnumerator->GroupList.GetSize() > 0)
return (S_OK);
else
return (S_FALSE);
}
if ( riid == IID_IEnumString)
{
pStrEnumerator = new(CIOPCStringEnum);
if (pStrEnumerator == NULL)
return (E_OUTOFMEMORY);
pStrEnumerator->AddRef();
pSvrObject->CopyGroupNameList(dwScope, &(pStrEnumerator->NameList));
*ppUnk = pStrEnumerator;
if (pStrEnumerator->NameList.GetSize() > 0)
return (S_OK);
else
return (S_FALSE);
}
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。