探究基于Java的OPC数据采集系统的设计与实现

于宏涛

(承德石油高等专科学校，河北 承德 067000)

在过去的工业领域中，要想实现良好的数据采集，就要借助驱动程序和设备实现数据交换，但过程控制系统为一对一系统，如果使用了上位监控软件，那么就要开发特殊的驱动程序，不仅难以实现系统集成，而且会给工作人员带来一定工作压力。通过OPC技术能够有效解决这一问题，OPC能够提供通用接口，不论在过程控制中使用何种设备都能够实现设备通讯。而且上层管理软件大多是Java开发的，为了实现集成，本系统同样利用Java来实现。

1 OPC技术

1.1 OPC基本结构与通讯方式

OPC，即OLE for Process Control，是微软公司研发的规范接口协议，能够对不同应用程序和设备间实现标准化软件接口，让数据更加简便的交换，OPC技术是借助DCOM、COM以及OLE技术为基础，通过客户端服务器结构，对Server与Client间的规定进行制定。在对客户端进行开发时，无需程序在意服务器是否处于最佳性能，而且底层设备无需考虑如何实现软硬件间的通讯，仅仅需要遵循接口协议，就能在服务器中获得想要的数据。

1.2 OPC数据存储格式

与过去的数据库存储有很大不同，OPC为树形结构存储格式。在服务端主机中，有很多Server，每个都存在不同的item，在这其中，存储信息为目前设备需要监控以及采集的数据，在客户端对数据进行截取时，要指明主机名，具体到Server和获取路径。除了Server外，在客户端下面还存在存储层Group，能够对item进行分类存储，因此不但能够连续获取item，还能利用批处理技术监理Group，将item放置在Group中，进而将其全部获取。

2 基于Java的OPC数据采集系统的实现

2.1 Kepware作为OPC服务器

利用Kepware作为OPC服务器，能够对PLC运行中的数据信息进行快速获取，而且Kepware还有很大优势，能够支持市场上大部分PLC厂商，而且可以在远程数据访问技术、历史数据访问技术、数据采集技术等领域实现良好应用。

2.2 采用OPC服务器通讯以及Utgard开源类库

Utgard是利用Java开发的纯开源类库，包含于Open SCADA项目下，具备良好的跨平台性，是以DCOM为基础来实现的，通过Utgard库文件能够与OPC服务器实现通讯。能够在Linux以及Windows系统上运行，能够实现异步查询、同步查询、组查询等功能。

2.3 数据采集系统设计实现

应该在本地系统中配置DCOM，并通过Utgard对OPC数据进行采集。Utgard可以提供API函数，并与OPC服务器实现连接，能对变量参数值进行读取与写入，使变量值能够快速传送至软件系统，实现持久存储，并录入到追溯系统中。

2.4 MySQL数据库存储数据

选择MySQL当作持久化存储系统，这种系统库属于关系型数据库，而且体积较小，能够快速运行，不需要花费过多成本即能实现，不仅如此，此系统还具备开源免费的属性。选择MySQL数据库能够对实际生产中出现的数据进行采集，将其中的关键数据进行存储，这样能够便于工作人员在之后对其进行追溯。被存储起来的关键数据能够实现不同类型的生产控制与过程控制，能够对产品下列信息进行追溯，包括成品中都有哪些零部件；在生产产品的过程中，出现了哪些关键控制数据，这些数据能够满足生产需求；对当前产品生产控制的严密性等等。

3 数据采集系统的软件编程实现

OPC数据服务器是由Item、Group以及Server所组成的，在连接OPC Server后能够读取或写入数据，而且Utgard能够实现多种数据读取方式，包括发布订阅模式查询、异步查询、同步查询等，支持同步写入方式。

4 结束语

综上所述，随着经济发展，我国工业产业近年发展速度十分迅猛，生产规模逐步扩大，增添了许多新型设备，通过OPC技术能够实现生产过程数据的快速采集，并且让管理软件与控制系统实现更好的通讯方式，本文已经阐述了基于Java的OPC数据采集系统的设计与实现，本系统使用的开发语言为Java，能够与目前Java EE企业架构系统实现集成，而且通过纯Java语言编写的OPC服务器通信和Utgard开源类库具备可移植性、平台无关性等属性，并且具备良好的稳定性与扩展性，希望对我国工业产业的发展有所帮助。