隨著工業控制系統中計算機的引入，應用于自動工業控制的軟件和協議也越來越紛繁復雜。但任何紛繁復雜的技術最終都要走向統一的標準，因此全世界各大工業控制廠商聯手推出了OPC標準，專門用于自動化工業控制。伴隨而來的就是支持OPC技術的各種組態軟件，美國國家儀器公司NI也不甘落后，在2006年推出了最新的LabVIEW 8.0 DSC模塊用以支持OPC技術。由于LabVIEW作為開發軟件，它具有普通組態軟件不可比擬的編程靈活性，因此在工業測試和自動化領域方面，LabVIEW 8.0及其DSC模塊彌補了普通組態軟件的致命缺陷。

1 OPC技術簡介

OPC(OLE for Process Control——用于過程控制的OLE)是一個工業標準，它是許多世界領先的自動化和軟、硬件公司與微軟公司合作的結晶。這個標準定義了應用Microsoft操作系統在基于PC的客戶機之間交換自動化實時數據的方法。傳統的硬件與軟件通訊都是直接在軟件中編寫自定義接口和驅動實現的，但是這樣不僅價格昂貴而且硬件通用性不高。有了OPC技術作為通訊“中介”，這一切就變得很簡單了。軟件不再需要為每一種硬件都編寫驅動，只需要做到的就是能與符合工業標準的OPC Server通訊。硬件提供商也不必再擔心眾多軟件是否能支持他們的硬件，他們只需要提供支持硬件的符合標準的OPC Server就行了。因此OPC技術避免了重復開發，極大的降低了成本，加速了軟件開發速度并提高了效率。如今OPC規范已經被上百家公司的上千個項目所應用。管理該標準的組織是OPC基金會。該基金會由1996的五家公司建立，如今全球已經有360個成員在促進和應用這項技術。

OPC的具體優勢：

1） 采用標準的Windows體系接口，不管現場設備以何種形式存在，客戶都以統一的方式去訪問，從而實現系統的開放性，易于實現與其它系統的接口。

2） OPC規范以OLE/DCOM為技術基礎，而OLE/DCOM支持TCP/IP等網絡協議，因此可以將各個子系統從物理上分開，分布于網絡的不同節點上。

3） 采用OPC規范，便于系統的組態，將系統復雜性大大簡化，可以大大縮短軟件開發周期，提高軟件運行的可靠性和穩定性，便于系統的升級與維護。

2 LabVIEW 8.0 DSC模塊簡介

LabVIEW是一個業界領先的工業標準軟件工具，用于開發測試、測量和控制系統。它是專為工程師和科學家而設計的直觀的圖形化編程語言。它將開發軟件和各種不同的測量儀器硬件及計算機集成在一起，建立虛擬儀器系統，以形成用戶自定義的解決方案。經過20年的演變和改進，在基于PC的測量自動化領域，LabVIEW確立了其主導地位，并成為業界的事實標準。最新推出的LabVIEW 8包含上百種新特性，更新力度超過任何一個前版本。其附加的DSC(Datalogging and Supervisory Control) 數據記錄與監控模塊專為SCADA系統設計。能輕松的與OPC Server通訊，也能生成自己的OPC Server。此外還有很多SCADA常用功能，例如基于配置的警報和事件，應用程序的用戶級安全機制，分布式監測和控制的圖形化開發，實時與歷史數據追蹤，內置聯網便于與第三方設備的數據共享和集成，分布式數據記錄的聯網數據庫等。由于DSC模塊能與LabVIEW開發環境無縫集成，因此基于LabVIEW 8.0 及其DSC模塊開發的SCADA系統能充分利用LabVIEW強大的數據處理與分析功能，具有傳統SCADA組態軟件無可比擬的優勢。

圖1 基于OPC Server和LabVIEW 8.0 DSC模塊的SCADA系統結構示意圖

3通過LabVIEW 8.0 DSC模塊訪問OPC Server

通過LabVIEW與OPC Server進行通訊有3種方法：1）通過ActiveX自動化接口實現對OPC Server的訪問；2）通過NI的DataSocket技術實現與OPC Server的通訊；3）利用其DSC模塊與OPC Server通訊。其中前兩種方法只適合與少量點數的OPC標簽連接。因為需要編寫多段重復代碼或是通過For循環來讀寫，因此當點數增多時會降低讀寫速度并讓系統變得不利于維護。通過DSC模塊內建的與OPC Server通訊的機制，編程就變得相當容易了，而且其編程規模和讀寫速度寫不受點數限制。因此這里只詳細介紹第三種方法，如果讀者對前兩種方法也感興趣的話請參考LabVIEW 8.0用戶手冊。

3.1 OPC Server的安裝與配置

大部分需要計算機采集控制的硬件設備提供廠商都為其設備提供了OPC Server。目前不少OPC Server供應商甚至開發了與ODBC數據源連接的OPC Server，用戶通過它可以通過訪問OPC Server來訪問數據庫。目前大部分的OPC Server都是在Windows下運行，也有少數的OPC Server可以在Linux下運行。按照提供商提供的手冊安裝就行了。由于采用了DCOM技術，通常情況下網絡上其它計算機也能訪問你的OPC Server。但是如果你的操作系統是WinXP SP2,你就必須做一些相應的設置才行，具體請參考相關文獻。

大部分OPC Server都采用XML配置文件進行相關配置，例如硬件地址，相關參數等。配置好后，重新啟動計算機，OPC Server作為Windows的服務在計算機啟動時自動啟動。使用任何一種OPC client都能實現對OPC Server的訪問，瀏覽OPC標簽信息。例如NI免費提供Server Explorer（可以在NI網站上免費下載）。

3.2與OPC標簽建立連接

通過LabVIEW 8.0 DSC模塊與OPC標簽的連接方法與前版本完全不同。LabVIEW 8.0引入了共享變量的概念。共享變量可以與本地或網絡上任何一臺電腦上的OPC標簽綁定。當綁定好后，用戶只需要把共享變量當作普通的變量一樣操作就可以了，而不需要知道這個共享變量的底層到底在和哪臺電腦的哪個OPC標簽通訊。

與OPC標簽的綁定非常簡單。

1) 新建一個LabVIEW Library。

2) 在library里新建一個I/O Server，在建立過程中可以瀏覽到本機或網絡上有哪些OPC Server可以連接，然后將I/O Server與你需要連接的OPC Server綁定。

3) 在Library中新建一個共享變量與I/O Server中列出的OPC 標簽綁定。與此同時還可以設定該共享變量的一些其它屬性，例如：是否存儲，報警上下限，變量描述，用戶獲取權限等。

圖2利用共享變量事件特性讀取OPC標簽數據

但是該事件只能在OPC標簽的值發生變化時才激發，很多的OPC標簽還用Quality來標志其當前值是否正確。例如當OPC Server與硬件連接中斷時，其標簽的Quality將顯示為“bad”。因此當OPC標簽的值由“good”變為“bad”時，上面的程序并不能發現。為解決這個問題，我們只有通過DataSocket的辦法來實時讀取其Quality的狀態。如圖3所示。

4．利用LabVIEW建立自己的OPC Server

當用戶開發出自己的硬件設備或者某些硬件廠商不提供OPC Server時，編寫該硬件設備的OPC Server就很重要了。但是專用的OPC Server開發工具一般價格昂貴，而且難于使用。而通過LabVIEW生成自己的OPC Server非常簡單。我們可以首先通過LabVIEW來與硬件設備的驅動直接進行通訊。然后將讀取的數據放在OPC Server中作為一個個的OPC標簽發布即可。