1  引言
    组态软件通过I/O驱动程序从现场I/O设备获得实时数据，对数据进行必要的处理后，一方面以图形方式直观地显示在计算机屏幕上，另一方面按照组态要求和操作人员的指令将控制数据送给I/O设备，对执行机构实施控制或调整控制参数[1,2]。

    目前，企业办公自动化已经基本普及，Windows操作平台以及微软的COM/DCOM/OLE 技术已成为应用软件之间通信的事实上的标准。在生产控制领域，DCS、SCADA、PLC等技术已经成熟，各种现场总线标准正在迅速推广。但是，管控一体化存在一个严重的制约因素，即现场设备与应用软件之间难以实现开放的、无缝隙的连接。

    在生产现场，存在着大量控制器和现场数字设备，这些设备来自不同的制造商，遵从不同的通讯标准，只能组成各自的控制系统，与特定的应用软件通讯。虽然某些网络之间可通过协议转换实现互联，但并不具有普遍性。

    传统的过程控制系统中，为使每一个应用程序与设备交换信息，必须为每个设备提供相应的驱动程序，在数据源与客户程序之间分别建立一对一的驱动连接，如图1所示。

图1     传统的应用软件与数据源接口方式

    由于设备多样性和驱动程序不兼容性，这种方式存在以下缺陷:
(1) 应用程序开发者必须花费大量精力开发各种设备的驱动接口，计算机硬件厂家要为不同的应用软件编写不同的驱动程序，这种程序可复用程度低，不符合软件工程的发展趋势，典型的高级语言软件开发过程约有25~30%的时间用于编写这类接口，使开发时间和费用大大增加;
(2) 设备不具有互操作性，使用中硬件的升级、变更和增加都可能造成驱动程序的变化，从而在维护过程中引起二次投资;
(3) 由于每一驱动软件有各自的驱动程序，当多个应用软件读取同一数据源时，经常生冲突;
(4) 设备厂商虽然可能提供驱动程序，但与用户开发应用软件往往不一致，限制了用户对软件和设备的自由选择。

    可见，在现场设备与应用软件之间提供标准的接口，实现开放的、无缝隙的连接，是顺利推进企业管控一体化的关键。为此，在微软的倡导下，世界范围内处于主导地位的硬件和软件开发商组成了OPC基金会组织(OPC Fondation)，制定硬件和应用软件之间的接口标准-OPC规范。文章对有关问题作如下简要讨论。

2  OPC产生的背景
    OPC(OLE for process control)即用于过程控制领域的对象链接和嵌入技术，这一概念是由Fisher Rosemount公司1995年首次提出的，它借用了微软的OLE(Object Linking and Embedding)和COM(Component Object Model)/DCOM( Distributed Component Object Model ) 技术，并应用于过程控制中。它为过程控制和工业自动化领域提供了一套标准的接口、属性和方法，是实现控制系统现场设备与过程监控级进行信息互连，实现控制系统开放性的关键技术[4,5]。

    提出OPC技术最初是为了解决应用软件与各种设备驱动程序的通信问题，简化系统的I/O驱动开发方式。没有采用OPC技术以前，对一个有M种应用程序、N种设备的系统，共需开发M×N个驱动程序，而OPC采用客户/服务器体系，为服务器与客户程序的链接提供统一、标准的接口规范。采用了OPC技术以后，只需要开发M+N个与OPC的接口，如图2所示。

图2     采用OPC方式的应用软件与数据源接口方式

    正是OPC的这种数据访问特点使得使用OPC技术有很大的技术优势和经济优势。它的优点概括起来大致有以下3个方面:开放性(Openness)、高生产率(Productivity)、和“即插即用”的可连接性(Connectivity)，因此可以说