为什么需要OPC？

随着自动化的发展，工厂的自动化程度越来越高，面临着问题：

设备之间，设备与应用程序之间交互数据

不同产商设备/应用程序具有不同接口/通信协议，如何简单快速连接？
采集的数据及数据用途是否有明确定义？
合作伙伴发生变化是否需要重新定义/开发？
机密数据传输的时候是否安全？

基于上述所面临的问题，是否有一种通信方式，能够帮我们解决所有的问题呢？

OPC的出现为我们解决了大问题。

什么是OPC？

OPC(Object Linking and Embedding(OLE) for Process Control)用于过程控制的OLE
或者：Open Platform Communications 开放平台通信

是一个工业标准，该标准由OPC基金会管理

是一个标准化、与供应商无关的软件接口

为不同硬件制造商与软件开发商的数据交互建立了桥梁

随着不断的发展，OPC包含OPC Classic(早期的OPC) 和OPC UA

OPC Classic

以Microsoft公司的OLE/COM技术为基础
为访问过程数据，报警和历史数据提供单独的定义

OPC规范	作用	规范具体定义
OPC DA	OPC数据访问	规范定义的数据，包括值，时间和质量的信息交换
OPC AE	OPC报警和事件	规范定义报警和事件类型的消息信息，以及变量的状态和状态管理的交换
OPC HDA	OPC历史数据访问	规范定义可以被应用到历史，时间标记的数据查询方法和分析

典型用例

优点：不需要定义一个网络协议或进程间通信机制。

缺点：1.依赖windows平台；2.DCOM配置非常麻烦

有了OPC之后，对于不同的设备接口，我们都可以统一使用OPC Server和各种设备通讯。上层只需要开发OPC客户端就可以实现和不同厂商的不同接口设备进行方便快捷的通讯。

OPC UA(OPC Unified Architecture/OPC统一架构)

基于可靠的TCP/IP通讯协议，替代OPC Classic的COM/DCOM
将OPC Classic中各个规范的所有功能集成到一个可扩展的框架中
较OPC Classic有更强更多的优点
简化客户端的编程

OPC服务器和客户端的区别

1.执行的功能不同。OPC服务器给OPC客户端提供接口；OPC客户端通过这些接口来获取硬件设备的信息。

2.运行机制不同。

为什么OPC UA大势所趋？

OPC UA特点

平台独立性：
硬件平台：传统PC硬件、云服务器、PLC、微控制器(ARM等)
操作系统：Microsoft WindowsApple OSX Android或任何Linux发行版本等

安全性：
会话加密：信息以不同的加密级别安全地传输
信息签名：信息签名可以保证准确和完整的接收信息
身份认证：每个UA的客户端和服务器都要通过X509证书认证，从而决定哪些应用程序和系统可以互相连接。
用户控制：可对用户进行身份验证，并且可以进一步限制或增强用户访问权限等

信息模型完整，可扩展

下图中，左下角的部分设备SIMATIC SS, S7-300, ET 200, S7-1200, S7-1500等均为RS485通讯接口，走的通讯协议也各不相同，profibus DP, S7 communication, Open communication；右下角的部分设备SIMATIC SS, S7-400, S7-1200, S7-1500均为profinet接口，走的通讯协议也各不相同，S7 communication, Open communication, profinet,SNMP等。

如果这些设备均要与上位软件进行OPC通讯，如何实现呢？需要额外通过SIMATIC NET软件，SIMATIC NET软件中集成了不同的接口，DP OPC server, S7 OPC server, S/R OPC server, PN IO OPC server,SNMP OPC server,可以与不同的设备介质进行通讯，然后由SIMATIC NET软件再与上位的OPC DA客户端进行OPC的通讯。

以S7-1200为例，如果与支持OPC DA的客户端软件进行通讯的时候，由于OPC DA是基于微软间的COM/DCOM技术开发的，所以S7-1200的CPU是无法直接继承OPC DA的OPC服务器，这时候需要加入SIMATIC NET的OPC软件作为桥梁中转，S7-1200与SIMATIC NET进行通讯，SIMATIC NET再与上位的监控软件进行OPC DA通讯，这样就间接地实现了西门子设备与监控软件数据的通讯交互，但是前提，中间需要加OPC软件进行中转。

OPC UA的出现，由于它与平台无关，那么更多的设备能够集成OPC UA客户端或服务器的功能，那S7-1200集成了OPC UA服务器的功能，这样就可以直接与监控软件进行OPC UA的通讯，中间不需要增加任何其它的硬件或软件，所以这样带来的通信便利性比较明显，直接就可以通信。