OPC技術爲工業自動化(huà)數據交換提供了(le)一種解決方案，它是由硬件供應商、軟件開發者、終端用(yòng)戶共同制定的(de)一整套規範。随著(zhe)我們國家智能制造的(de)推廣和(hé)深入，設備互聯爲大(dà)勢所趨。OPC技術作爲一種設備互聯技術，有著(zhe)廣泛的(de)應用(yòng)前景。今天這(zhè)篇文章(zhāng)，我們和(hé)大(dà)家聊聊OPC技術的(de)前世今生。

1、OPC技術産生的(de)背景

在OPC技術産生之前，自動化(huà)現場(chǎng)的(de)設備互聯沒有統一的(de)标準。

不同的(de)硬件和(hé)軟件廠商都制定了(le)一套自己的(de)标準。

由于标準不統一，就造成了(le)軟件與硬件之間、設備與設備之間的(de)通(tōng)信程序代碼不能重複利用(yòng)，必須爲不同的(de)設備開發不同的(de)通(tōng)信程序；

例如下(xià)面這(zhè)張圖：

PC軟件包、PLC程序及DCS程序要訪問三種不同設備，必須分(fēn)别爲每一種設備編寫一套程序代碼。

通(tōng)信标準的(de)不統一，使得(de)軟件/硬件供應商花費了(le)大(dà)量的(de)時(shí)間和(hé)金錢來(lái)開發和(hé)維護基于各種不同通(tōng)信協議(yì)的(de)代碼，造成成本的(de)大(dà)幅上升。大(dà)家迫切希望有一個(gè)統一的(de)通(tōng)信标準，提供一種即插即用(yòng)的(de)軟件接口，能夠實現不同設備之間、軟件和(hé)硬件之間的(de)互通(tōng)互聯。

OPC技術就是基于這(zhè)樣的(de)背景而誕生的(de)。

OPC技術的(de)發展經曆了(le)經典OPC和(hé)OPC UA兩個(gè)階段。

2、經典OPC（OPC Classic ）

經典OPC是OPC技術的(de)早期階段，名稱中的(de)“OPC”是英文“OLE for Process Control”的(de)縮寫，中文翻譯爲“過程控制的(de)OLE”。

這(zhè)裏的(de)“OLE”，是英文“Object Linking and Embedding”的(de)縮寫，中文翻譯爲“對(duì)象連接與嵌入”。OLE技術是基于微軟公司的(de)COM/DCOM技術，因此經典OPC本質上也(yě)是基于COM/DCOM的(de)過程控制技術。

經典OPC提供了(le)一整套過程控制中數據交換的(de)軟件标準和(hé)接口，包括：

1. OPC數據訪問接口（OPC Data Access ，OPC DA)；

2. OPC報警與事件接口（OPC Alarms & Events ，OPC AE）；

3. OPC曆史數據訪問接口（OPC Historical Data Access ，OPC HDA）；

OPC數據訪問接口定義了(le)數據交換的(de)規範，包括：過程值、更新時(shí)間、數據品質等信息；

OPC報警與事件接口定義了(le)報警、事件消息、變量的(de)狀态及如何管理(lǐ)；

OPC曆史數據訪問接口定義了(le)訪問及分(fēn)析曆史數據的(de)方法；

根據在過程控制中扮演角色的(de)不同，經典OPC軟件可(kě)以分(fēn)爲OPC服務器（Server）軟件和(hé)OPC客戶端（Client）軟件兩大(dà)類。

OPC服務器軟件是整個(gè)系統的(de)核心，它一方面與現場(chǎng)設備、PLC進行通(tōng)信，将各種不同的(de)現場(chǎng)總線、通(tōng)信協議(yì)轉換成統一的(de)OPC協議(yì)；另一方面它與OPC客戶端軟件通(tōng)過标準OPC協議(yì)進行通(tōng)信，爲OPC客戶端提供數據或者将OPC客戶端的(de)指令發送給PLC與現場(chǎng)設備；

OPC客戶端軟件隻需要通(tōng)過标準OPC協議(yì)與OPC服務器進行通(tōng)信，就能将指令與數據發送給PLC或者現場(chǎng)設備；

下(xià)面這(zhè)張圖是經典OPC軟件工作的(de)示意圖：

可(kě)以看出，OPC服務器軟件在整個(gè)系統中處于中介地位，它一方面聯系現場(chǎng)設備與PLC，另一方面與OPC客戶端軟件保持聯系。

這(zhè)樣做(zuò)的(de)好處在于：設備廠商隻需要提供一個(gè)自己設備的(de)OPC服務器軟件，其它任何設備或軟件隻需要編寫一個(gè)OPC客戶端軟件就能其通(tōng)信；由于OPC的(de)接口都是統一的(de)，這(zhè)大(dà)大(dà)減少了(le)編程開發的(de)工作量，日後的(de)維護效率也(yě)成倍提高(gāo)。

經典OPC在過程控制中有著(zhe)出色的(de)表現。但是随著(zhe)技術的(de)發展及一些外部因素的(de)變化(huà)，導緻經典OPC已經不能完全滿足人(rén)們的(de)需求。

主要表現在如下(xià)幾個(gè)方面：

1. 經典OPC依賴微軟的(de)COM/DCOM技術。但是随著(zhe)IT技術的(de)發展，微軟已經弱化(huà)了(le)這(zhè)種技術，而轉向了(le)跨平台的(de)SOA (Service-Oriented Architecture)技術；

2. OPC供應商希望提供一種數據模型将OPC DA、OPC AE、OPC HDA統一起來(lái)；

3. 爲了(le)增強競争能力，OPC供應商希望将OPC技術應用(yòng)到非Windows平台；

4. 終端用(yòng)戶希望能在設備硬件的(de)固件程序中直接訪問OPC服務器軟件；

5. 一些合作組織希望提供高(gāo)效的(de)、安全的(de)、用(yòng)于高(gāo)水(shuǐ)平數據傳輸的(de)數據結構；

在這(zhè)種情況下(xià)，OPC技術的(de)推廣和(hé)管理(lǐ)組織——OPC基金會（OPC Foundation）在2008年推出了(le)新的(de)OPC技術：OPC UA（OPC Unified Architecture），中文翻譯爲“OPC統一架構”。

3、OPC UA

OPC統一架構具有功能對(duì)等性、平台獨立性、安全性、可(kě)擴展性及綜合信息建模等特性。

3.1、功能對(duì)等性

OPC UA實現了(le)經典OPC的(de)所有功能，并增加或增強了(le)如下(xià)一些功能：

3.1.1、發現：可(kě)以在本地PC和(hé)/或網絡上查找可(kě)用(yòng)的(de)OPC服務器；

3.1.2、地址空間：所有數據都是分(fēn)層表示的(de)（例如文件和(hé)文件夾），允許OPC客戶端發現、利用(yòng)簡單和(hé)複雜(zá)的(de)數據結構；

3.1.3、按需：基于訪問權限讀取和(hé)寫入數據/信息；

3.1.4、訂閱：監視數據/信息，并且當值變化(huà)超出客戶端的(de)設定時(shí)報告異常；

3.1.5：事件：基于客戶端的(de)設定通(tōng)知重要信息；

3.1.6、方法：客戶端可(kě)以基于在服務器上定義的(de)方法來(lái)執行程序等；

OPC UA産品和(hé)OPC Classic産品之間的(de)集成可(kě)以通(tōng)過COM/Proxy Wrappers輕松實現

3.2、平台獨立性

OPC統一架構（OPC UA）是跨平台的(de)，不依賴于硬件或者軟件操作系統；可(kě)以運行在PC、PLC、雲服務器、微控制器等不同的(de)硬件下(xià)，支持Windows、Linux、Apple OS、Android等操作系統；

3.3、安全性

OPC UA支持會話(huà)加密、信息簽名等安全技術，每個(gè)UA的(de)客戶端和(hé)服務器都要通(tōng)過OpenSSL證書(shū)标識，具有用(yòng)戶身份驗證，審計跟蹤等安全功能。

3.4、可(kě)擴展性

OPC UA的(de)多(duō)層架構提供了(le)一個(gè)“面向未來(lái)”的(de)框架。諸如新的(de)傳輸協議(yì)、安全算(suàn)法、編碼标準或應用(yòng)服務等創新技術和(hé)方法可(kě)以并入OPC UA，同時(shí)保持現有産品的(de)兼容性；

3.5、綜合信息建模

OPC UA信息建模框架可(kě)以将數據轉換爲信息。通(tōng)過完全的(de)面向對(duì)象技術，即使非常複雜(zá)多(duō)層次結構也(yě)可(kě)以被建模和(hé)擴展。

由于OPC UA技術的(de)發展，OPC已經變成“開發平台通(tōng)信（Open Platform Communications）”的(de)縮寫。