基于Delphi7的智能仪表OPC DA服务器设计

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基于Ｄｅｌｐｈｉ７的智能仪表ＯＰＣ　ＤＡ服务器设计任雯，等　

基于Ｄｅｌｐｈｉ７的智能仪表ＯＰＣ　ＤＡ服务器设计　

Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　ＯＰＣ　ＤＡ　Ｓｅｒｖｅｒ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｄｅｌｐｈｉ？　

侄　至　磐岚殄２　

（新疆大学电气工程学院　，乌鲁木齐８３０００８；北京联合大学自动化学院　，北京１００１０１）　

摘要：为了有效解决分布式异构系统的集成问题，采用了ＯＰＣ客户／服务器体系结构的解决方案。通过对ＯＰＣ技术和规范的深人　

研究，以Ｄｅｌｐｈｉ７作为开发平台，Ｈｕａｆｕ　ＯＰＣ　Ｔｏｏｌ　Ｋｉｔ作为开发工具，研发了宇电Ａ１８０８智能仪表ＯＰＣ数据访问服务器的设计方法。最　

后，注册并测试了服务器的性能，同时与工控组态软件ＭＣＧＳ实现了信息交互和集成。所述方法具有一定的可行性和有效性。　

关键词：ＯＰＣ技术智能仪表ＯＰＣ数据访问服务器有效性开发平台　

中图分类号：ＴＰ１８　文献标志码：Ａ　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｒｅｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ａｎｄ　ｉｓｏｍｅｒｉｃ　ｓｙｓｔｅｍｓ，ｔｈｅ　ｓｃｈｅｍｅ　ｏｆ　ＯＰＣ　ｃｌｉｅｎｔ／ｓｅｒｖｅｒ　ａｒｃｈｉ—　

ｔｅｃｔｕｒｅ　ｉｓ　ａｄｏｐｔｅｄ　Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ＯＰＣ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｓｐｅｃｉｉｆｃａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　Ｙｕｄｉａｎ　Ａ１８０８　ｉｎｔｅＨｉｇｅｎｔ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　ＯＰＣ　ｄａｔａ　

ａｃｃｅｓｓ　ｓｅｒｖｅｒ　ｉｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｗｉｈｔ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ　ｔｏｏｌ　ｏｆ　Ｈｕａｆｕ　ＯＰＣ　Ｔｏｏｌ　Ｋｉｔ　ｏｎ　Ｄｅｌｐｈｉ７　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｏｆ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　

ｓｅｒｖｅｒ　ｉｓ　ｔｅｓｔｅｄ　ａｎｄ　ｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ，ａｎｄ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｉｎｔｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ｗｉｈｔ　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ＭＣＧＳ　ａｌｅ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ　Ｔｈｅ　

ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆｆｅｒｓ　ｔｈｅ　ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ．　

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：０ＰＣ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　ＯＰＣ　ＤＡ　ｓｅｒｖｅｒ　Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ　Ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｏｆ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　

Ｏ　引言　

可靠性更加困难。同时，虽然计算机中的ＳＣＡＤ．ＡＨＭＩ　

等软件都有独立的驱动程序，但一般也不允许同时访问　

许多企业在逐年的设备改造与升级过程中，往往是　相同的设备，否则很容易造成系统崩溃　。　

分阶段采购设备，造成了多种设备、多种信息子系统并　

Ｗｏｎｄｅｒｗａｒｅ公司　ｌ　Ｉ　北京亚控公司的　ｌ　Ｉ　监视、报表、　

存的异构环境。这些子系统独立性强、软件封闭、互操　

ｌｎｔｏｕｃｈ软件　ｌ　ｌ　组态王软件　ｌ　ｌ　趋势图应用软件　

作性差、实现系统集成难度大。开发具有自主产权的　

孺１　

ＯＰＣ数据访问服务器具有重要的意义，本文以宇光系列　

设备Ａ　ｌ　ｌ　设备Ｂ　ｌ　Ｉ　设备Ｃ　Ｉ　ｌ　设备Ｄ　

智能仪表为例，研发ＯＰＣ数据访问服务器的设计方法。　

图１　传统控制软件与设备的接口　

１　ｏＰＣ技术介绍　

Ｆｉｇ．１　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　ｏｆ　ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｏ￣ｔｗａｒｅｓ　ａｎｄ　

ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ　

１．１　ＯＰＣ技术的优势　

在ＯＰＣ（ＯＬＥ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｃｏｎｔｒｏ１）出现以前，工业软件　

由于不同客户有着不同的需要，同时也存在着不同　

开发商需要开发大量的驱动程序来连接各种控制设　

的数据传输协议，因此一直没有完整的解决方案。问题　

备。只要硬件供应商在硬件上做了一些小小改动，应　

的关键在于系统之问的接口没有统一标准。ＯＰＣ作为　

一

用程序就可能需要重写。例如，在图１所示的由４种控　

个工业标准应运而生。ＯＰＣ的宗旨是在微软ＣＯＭ、　

制设备以及与其连接的３个应用程序构成系统时，必须　

ＤＣＯＭ技术规范基础上开发一个开放的和互操作的接　

花费大量时问为每个应用程序开发４个设备驱动程序，　

口标准　，可以实现自动化控制软件和硬件的万能连　

３个应用程序就要开发１２种驱动程序。由于系统中共　

接。上层应用作为ＯＰＣ技术的客户端，可以不包含任　

存各种各样的驱动程序，也使维护运转环境的稳定性和　

何硬件驱动程序，不关心底层是什么硬件，只要遵循　

ＯＰＣ数据接口协议，就能够从不同的ＯＰＣ数据服务器　

新疆维吾尔自治区高校科研计划科学研究重点项目（编号：ＸＪＥＤＵ　

中取得数据，从而实现数据的灵活配置和多种系统的真　

２００５１０２）。　

正集成，如图２所示的是ＯＰＶＣ控制系统的结构。　

修改稿收到日期：２００７—０４—１７。　

１．２　ＯＰＣ服务器的结构原理　

第一作者任雯，男，１９７９年生，现为新疆大学电气工程学院在读硕士　

一

研究生；主要研究方向为集散控制系统与计算机应用、检测技术与自动　

个ＯＰＣ服务器由数个Ｓｅｒｖｅｒ对象、Ｇｒｏｕｐ对象　

化装置。　

和Ｉｔｅｍ对象构成　。三种对象的主要功能如下：①服　

《自动化仪表》第２８卷第９期２００７年９月　

５７　

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基于Ｄｅｌｐｈｉ７的智能仪表ＯＰＣ　ＤＡ服务器设计任雯。等　

　Ｗｏｌｎｄｅｒｗａｒｅ公司　

【ｌｎｔｏｕｃｈ软件　

北京亚控公司的　

组态王软件　

监视、报表、　

趋势图应用软件　

置标签属性；⑤调用ＲｕｎＳｖｒ函数，运行服务器，这时，服　

务器可以向客户端提供服务；⑥用户和驱动通信，得到　

标签数据后，调用ＵｐｄａｔｅＴａｇ等函数刷新ＯＰＣ运行库中　

　ｌＯＰＣ客户端　

Ｉ　

Ｉ　

ＯＰＣ客户端　

Ｉ　

Ｉ　

ＯＰＣ客户端　

ｌ　

ｏｖｃ￣ｇ　

ｏＰｃ　￣ｏＰｃ　ｋ￣

标签的数据；⑦在服务器退出时，调用ＵｎｉｎｉｔＯＰＣＳｖｒ（）。　

ｃ　

Ｉ　

备　

Ｊ　Ｊ　

备

。

Ｄ１　

图２　利用ＯＰＣ的控制系统结构　

Ｆｉｇ．２　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＯＰＣ　

务器对象（ｓｅｒｖｅｒ）。拥有服务器的所有信息，也是组对　

象（ｇｒｏｕｐ）的容器，一个服务器对应于一个ＯＰＣ　Ｓｅｒｖｅｒ　

（即一种设备的驱动程序）。②组对象（ｇｒｏｕｐ）。拥有　

本组的所有信息，包容并逻辑组织ＯＰＣ数据项。ＯＰＣ　

组对象提供了客户组织数据的一种方法，组是应用程　

序组织数据的一个单位。③数据项（ｉｔｅｍ）。ＯＰＣ数据　

图４调用ＯＰＣ　Ｔｏｏｌ　Ｋｉｔ接口的流程图　

项是服务器端定义的对象，通常指向设备的一个寄存器　

Ｆｉｇ．４　Ｆｌｏｗｃｈａｒｔ　ｏｆ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　ｃａｌｌｉｎｇ　ＯＰＣ　Ｔｏｏｌ　Ｋｉｔ　

单元。ＯＰＣ客户对设备寄存器的操作都是通过其数据　

ＯＰＣ服务器在提供服务前，首先要完成自注册工　

项来完成。ＯＰＣ数据项并不提供对外接口，客户不能直　

作。本系统作为一个ＣＯＭ服务器，提供注册与注销的　

接对其进行操作，所有操作都是通过组对象进行的　。　

功能，以便客户端的查询与通信。本文所开发的ＯＰＣ　

２　ＯＰＣ　ＤＡ服务器的Ｄｅｌｐｈｉ实现　

服务器是以ＥＸＥ模块的形式出现的，对服务器的注册　

就要使用命令行参数ｒｅｇｓｅｒｖｅｒ或ｕｎｒｅｇｓｅｒｖｅｒ。　

２．１　实现智能仪表ｏＰＣ　ＤＡ服务器的方案选择　

２．３智能仪表通信模块　

为了缩短开发周期以及增加可靠性，选用了北京　

ＡＩＢＵＳ是厦门宇电自动化科技有限公司为ＡＩ系　

华富惠通技术有限公司的ＯＰＣ数据访问服务器快速　

列显示智能仪表开发的通信协议。　

开发工具包（Ｈｕａｆｕ　ＯＰＣ　Ｔｏｏｌ　Ｋｉｔ）作为开发工具，Ｈｕａｆｕ　

基于ＡＩＢＵＳ协议的ＯＰＣ服务器主要由ＯＰＣ服务　

ＯＰＣ　Ｔｏｏｌ　Ｋｉｔ完全符合ＯＰＣ　Ｄａｔａ　Ａｃｃｅｓｓ　２．０５标准　，　

器和硬件驱动程序两部分组成。ＯＰＣ服务器主要用来　

同时选用Ｄｅｌｐｈｉ７作为开发平台。　

对数据进行管理和组织，和客户端进行通信；硬件驱动　

２．２　用工具包开发ｏＰＣ　ＤＡ服务器的框架及流程　

程序主要用来从现场读取数据，并且将数据传送给　

Ｈｕａｆｕ　ＯＰＣ　Ｔｏｏｌ　Ｋｉｔ将ＯＰＣ规范所定义的ＣＯＭ。。　

ＯＰＣ服务器。将以上几个部分结合，然后对所设计的　

及其实现封装在ＯＰＣＤＬＬ．ＤＬＬ动态链接库中，通过ｓｔｄ—　

ｃａｌｌ规范来调用工具包中的接口，其框架如图３所示。　

ＯＰＣ服务器进行测试和修改，完成最后的设计。　

３应用实例与测试　

服务器设计完成后，对它的测试很重要，可以用标　

准ＯＰＣ客户端进行测试，也可以利用已有的支持ＯＰＣ　

服务器的客户端软件来测试。下面就以ＭＣＧＳ组态软　

件对ＯＰＣ的支持来介绍服务器的使用和测试过程。　

图３　ＯＰＣ　ＤＡ服务器的框架　

①在测试前需要安装ＯＰＣ环境，即发布服务器，　

Ｆｉｇ．３　Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ　ｏｆ　ＯＰＣ　ＤＡ　ｓｅｒｖｅｒ　

这需要把相关代理文件／存根文件在系统中注册。对　

在服务器的开发过程中，首先用Ｄｅｌｐｈｉ７建立应　

于ＯＰＣ　ＤＡ服务器，需要进行的注册如下：　

用程序，加载ＯＰＣ运行库，然后按照工具包提供的接　

ＲＥＧＳＶＲ３２　ｏｐｃｃｏｍｎ

—

Ｓ．ｄｌｌ　

口进行函数调用，从而与设备进行通信。图４是调用　

ＲＥＧＳＶＲ３２　ｏｐｃｐｍｘｙ．ｄｌｌ　

ＯＰＣ　Ｔｏｏｌ　Ｋｉｔ接口的流程图，主要步骤是：　

ＯｐｃＥｎｕｍ．Ｅｘｅ／ｒｅｇｓｅｒｖｅｒ　

①用户首先调用ＩｎｉｔＯＰＣＳｖｒ进行初始化；②初始化　

这是ＯＰＣ服务器和ＯＰＣ客户程序能够运行的必　

成功之后，注册回调函数；③用户通过ＣｒｅａｔｅＴａｇ向ＯＰＣ　

要条件。它们提供了进程问程序调用接口参数列集的　

运行库可添加多个标签；④通过ＳｅｔＴａｇＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓ函数设　

必要信息。　

５８　ＰＲＯＣＥＳＳ　ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮ　ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＡＴＩＯＮ　Ｖｏ１．２８　Ｎｏ．９　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ　２Ｏ０７　

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基于Ｄｅｌｐｈｉ７的智能仪表ＯＰＣ　ＤＡ服务器设计任雯，等　

②带参数（ｒｅｇｓｅｒｖｅｒ）运行ＯＰＣ服务器应用程序，　

即运行“ｙｕｄｉａｎＯＰＣＳｅｒｖｅｒ．ｅｘｅ／ｒｅｇｓｅｒｖｅｒ”（ｙｕｄｉａｎ　ＯＰＣ—　

ｐＮｅｗＶａｌｕｅ：ＰＶＡＲＩＡＮＴ；ｐＤｅｖｉｃｅＥｒｒｏｒ：ＰＤＷＯＲＤ）；ｓｔｄ—　

ｃａｌｌ；．．．　

Ｓｅｒｖｅｒ为所开发的服务器程序名）。　

ＳｖｒＣｌｓＩＤ：ｓｔｒｉｎｇ＝‘｛８７Ａ８ＣＦ７７—３２Ａ４—４４Ｂ０一Ｂ８ＥＤ一　

③启动ＭＣＧＳ组态环境，并建立新的应用。进入　

１４７Ｂ１７６Ｃ９６Ｆ８｝’；　∥定义ＣＬＳＩＤ　

设备组态窗口，添加ＯＰＣ设备，如图５所示。　

图５　ＯＰＣ设备组态对话框　

Ｆｉｇ．５　Ｄｉａｌｏｇ　ｂｏｘ　ｏｆ　ＯＰＣ　ｄｅｖｉｃｅ　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　

选中要测试的服务器ｙｕｄｉａｎ．ＯＰＣｓｅｒｖｅｒ．１，点击确　

定即可把要测试的ＯＰＣ服务器添加到工程中，此步骤　

测试了服务器的注册信息是否正确。　

④进入运行状态。当进入运行状态时，客户程序　

将使用规范规定的ＯＰＣ服务器程序必须提供的所有　

功能。只有客户程序与服务器程序能够正常交互才能　

说明测试的服务器程序是成功的，ＭＣＧＳ客户端与　

ＯＰＣ服务器的运行情况如图６所示。　

图６　ＭＣＧＳ客尸端与ＯＰＣ服务器的运行演示　

Ｆｉｇ、６　Ｒｕｎｎｉｎｇ　ｄｅｍｏ　ｏｆ　ＭＣＧＳ　ｃｌｉｅｎｔ　ａｎｄ　ＯＰＣ　ｓｅｒｖｅｒ　

４核心程序源码　

①在Ｄｅｌｐｈｉ中建立一个应用，应用起名为ｙｕｄｉａｎ　

ＯＰＣＳｅｒｖｅｒ；　

②将ＯＰＣＤＬＬ．ＤＬＬ和Ｂｏｒｌｎｄｍｍ．ＤＬＬ放在搜索　

路径下；　

③在工程中加入一个Ｕｎｉｔ，起名为ｏｐｃ．ｐａｓ，在该　

文件头引用Ｗｉｎｄｏｗｓ和ｏｐｃｔｙｐｅｓ文件。在Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ部　

分加入如下代码：　

Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　

ｔｙｐｅ　∥写回调函数类型的声明　

ＷＲＩＴＥＮＯＴＩＦＹＰＲＯＣ＝ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ（ｈａｎｄｌｅ：ＴＨａｎｄｌｅ；　

《自动化仪表》第２８卷第９期２００７年９月　

ＳｖｒＮａｍｅ：ｓｔｉｒｎｇ　‘ｙｕｄｉａｎ．ＯＰＣｓｅｒｖｅｒ．１’；∥定义ＰｒｏｇＩＤ　

ＳｖｒＤｅｓｃ：ｓｔｉｒｎｇ＝‘ＯＰＣ　Ｓｅｒｖｅｒ’；／／定义服务器的描述；　

∥对ＯＰＣ运行库的引出函数进行声明　

ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ＩｎｉｔＯＰＣＳｖｒ（ｐＣＬＳＩＤ—Ｓｖｒ：ＬＰＣＳＴＲ；ＳｅｒｖｅｒＲａｔｅ：　

ＵＩＮＴ）：ＢＯＯＬ；ｓｔｄｃａｌｌ；ｅｘｔｅｍａｌ‘ｏｐｃｄｌ１．　

ｄｌｌ’：．．．　

④创建ＯＰＣ　Ｔｏｏｌ　Ｋ“回调函数，在ｏｐｃ．ｐａｓ文件　

中ｉｎｔｅｒｆａｃｅ部分加入如下代码：　

ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　ＷｒｉｔｅＴａｇ（Ｈａｎｄｌｅ：ＴＨａｎｄｌｅ；ｐＮｅｗＶａｌｕｅ：　

ＰＶＡＲＩＡＮＴ；ｐＤｅｖｉｃｅＥｒｒｏｒ：ＰＤＷＯＲＤ）；　

ｓｔｄｃａｌｌ；．．．　

在ｉｍｐｅｍｅｍｎｔ部分加入以下代码：　

∥ＷＲＩＴＥＮＯＴＩＦＹＰＲＯＣ回调函数　

ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　ＷｒｉｔｅＴａｇ（Ｈａｎｄｌｅ：ＴＨａｎｄｌｅ；ｐＮｅｗＶａｌｕｅ：　

ＰＶＡＲＩＡＮＴ：ｐＤｅｖｉｃｅＥｒｒｏｒ：ＰＤ—　

ＷＯＲＤ）；ｓｔｄｃａｌｌ；　

ｂｅｇｉｎ　

∥对设备进行写操作　

ｐＤｅｖｉｃｅＥｒｒｏｒ＾：：０：　

∥假设设备永远成功　

ｅｎｄ；．．．　

５结束语　

为了实现整个自动化控制系统的正常运行，解决　

好通信兼容问题是关键。目前国内多数仪表采用专用　

驱动程序与自动化控制软件进行数据通信，它们与不　

同的软件进行连接时需要开发不同的驱动程序，大大　

限制了其应用范围。本智能仪表服务器已通过兼容性　

测试，实现了驱动程序的标准化，能与客户端无缝连　

接，因此，本文提出的方法和所开发的数据访问服务器　

具有普遍意义和实用价值。　

参考文献　

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讲座第１讲ＯＰＣ规范的产生与发展［Ｊ］．自动化仪表，２００２，２３　

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２顾国昌，李庆军，张英辉．基于组件结构的ＯＰＣ数据访问服务器　

开发的研究［Ｊ］．测控技术，２００４，２３（７）：５６—５８．　

３金建新．基于ＯＰＣ规范的串口数据采集技术的应用［Ｊ］．华东电　

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控制计算机，２００５，１８（９）：３６—３８．　

５　ＯＰＣ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ．ＯＰＣ　Ｄａｔａ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｕｓｔｏｍ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｓｐｅｃｉｉｆｃａｔｉｏｎ［ｓ］．　

Ｖｅｒｓｉｏｎ　２．０５，２００１．　

６潘爱民．ＣＯＭ原理与应用［Ｍ］．北京：清华大学出版丰十，１９９９．　

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