探究基于Java的OPC數據采集系統的設計與實現

于宏濤

(承德石油高等專科學校，河北 承德 067000)

在過去的工業領域中，要想實現良好的數據采集，就要借助驅動程序和設備實現數據交換，但過程控制系統為一對一系統，如果使用了上位監控軟件，那么就要開發特殊的驅動程序，不僅難以實現系統集成，而且會給工作人員帶來一定工作壓力。通過OPC技術能夠有效解決這一問題，OPC能夠提供通用接口，不論在過程控制中使用何種設備都能夠實現設備通訊。而且上層管理軟件大多是Java開發的，為了實現集成，本系統同樣利用Java來實現。

1 OPC技術

1.1 OPC基本結構與通訊方式

OPC，即OLE for Process Control，是微軟公司研發的規范接口協議，能夠對不同應用程序和設備間實現標準化軟件接口，讓數據更加簡便的交換，OPC技術是借助DCOM、COM以及OLE技術為基礎，通過客戶端服務器結構，對Server與Client間的規定進行制定。在對客戶端進行開發時，無需程序在意服務器是否處于最佳性能，而且底層設備無需考慮如何實現軟硬件間的通訊，僅僅需要遵循接口協議，就能在服務器中獲得想要的數據。

1.2 OPC數據存儲格式

與過去的數據庫存儲有很大不同，OPC為樹形結構存儲格式。在服務端主機中，有很多Server，每個都存在不同的item，在這其中，存儲信息為目前設備需要監控以及采集的數據，在客戶端對數據進行截取時，要指明主機名，具體到Server和獲取路徑。除了Server外，在客戶端下面還存在存儲層Group，能夠對item進行分類存儲，因此不但能夠連續獲取item，還能利用批處理技術監理Group，將item放置在Group中，進而將其全部獲取。

2 基于Java的OPC數據采集系統的實現

2.1 Kepware作為OPC服務器

利用Kepware作為OPC服務器，能夠對PLC運行中的數據信息進行快速獲取，而且Kepware還有很大優勢，能夠支持市場上大部分PLC廠商，而且可以在遠程數據訪問技術、歷史數據訪問技術、數據采集技術等領域實現良好應用。

2.2 采用OPC服務器通訊以及Utgard開源類庫

Utgard是利用Java開發的純開源類庫，包含于Open SCADA項目下，具備良好的跨平臺性，是以DCOM為基礎來實現的，通過Utgard庫文件能夠與OPC服務器實現通訊。能夠在Linux以及Windows系統上運行，能夠實現異步查詢、同步查詢、組查詢等功能。

2.3 數據采集系統設計實現

應該在本地系統中配置DCOM，并通過Utgard對OPC數據進行采集。Utgard可以提供API函數，并與OPC服務器實現連接，能對變量參數值進行讀取與寫入，使變量值能夠快速傳送至軟件系統，實現持久存儲，并錄入到追溯系統中。

2.4 MySQL數據庫存儲數據

選擇MySQL當作持久化存儲系統，這種系統庫屬于關系型數據庫，而且體積較小，能夠快速運行，不需要花費過多成本即能實現，不僅如此，此系統還具備開源免費的屬性。選擇MySQL數據庫能夠對實際生產中出現的數據進行采集，將其中的關鍵數據進行存儲，這樣能夠便于工作人員在之后對其進行追溯。被存儲起來的關鍵數據能夠實現不同類型的生產控制與過程控制，能夠對產品下列信息進行追溯，包括成品中都有哪些零部件；在生產產品的過程中，出現了哪些關鍵控制數據，這些數據能夠滿足生產需求；對當前產品生產控制的嚴密性等等。

3 數據采集系統的軟件編程實現

OPC數據服務器是由Item、Group以及Server所組成的，在連接OPC Server后能夠讀取或寫入數據，而且Utgard能夠實現多種數據讀取方式，包括發布訂閱模式查詢、異步查詢、同步查詢等，支持同步寫入方式。

4 結束語

綜上所述，隨著經濟發展，我國工業產業近年發展速度十分迅猛，生產規模逐步擴大，增添了許多新型設備，通過OPC技術能夠實現生產過程數據的快速采集，并且讓管理軟件與控制系統實現更好的通訊方式，本文已經闡述了基于Java的OPC數據采集系統的設計與實現，本系統使用的開發語言為Java，能夠與目前Java EE企業架構系統實現集成，而且通過純Java語言編寫的OPC服務器通信和Utgard開源類庫具備可移植性、平臺無關性等屬性，并且具備良好的穩定性與擴展性，希望對我國工業產業的發展有所幫助。