一、初识OPC
1996年，微软与Fisher-Rosement、Intellution、Opto 22等工业自动化厂商成立OPC基金会，旨在通过统一接口解决设备互操作性问题，同年推出OPC Classic规范。OPC Classic规范基于Microsoft Windows技术，使用COM / DCOM（分布式组件对象模型）在软件组件之间交换数据。规范为访问过程数据、报警和历史数据提供了单独的定义。OPC Classic主要有三个子规范：
1.OPC Data Access，即我们常说的OPC DA 。OPC DA规范定义了数据交换，包括值、时间和质量信息。
2.OPC Alarms & Events，即OPC AE。OPC AE规范定义了报警和事件类型消息信息的交换，以及变量状态和状态管理。
3.OPC Historical Data Access，即：OPC HDA。OPC HDA规范定义了可应用于历史数据、时间数据的查询和分析的方法。
二、OPCUA诞生
随着以服务为导向的架构的引入，跨平台的数据传输需求，以及大数据量传输的数据安全问题。2008年，OPC基金会发布了OPC统一架构（Unified Architecture），即OPC UA，这是一个独立于平台的面向服务的架构，它集成了现有OPC Classic规范的所有功能。
OPC UA是新一代的OPC标准，通过提供一个完整的，安全和可靠的跨平台的架构，以获取实时和历史数据和时间。OPCUA是目前已经使用的OPC工业标准的补充，提供重要的一些特性，包括如平台独立性，扩展性，高可靠性和连接互联网的能力。现在OPC UA已经成为独立于微软、UNIX或其他的操作系统企业层和嵌入式自动组建之间的桥梁。
作为工业4.0的重要协议之一，OPC UA具体以下特点：
1.统一架构：采用一套优化的基于TCP的统一架构二进制协议进行数据交换；同时支持网络服务（WEB SERVICES）和HTTP。在防火墙中只需打开一个端口即可。集成化的安全机制可确保在互联网上的安全通信。
2.平台开放：OPC UA软件的开发不再依靠和局限于任何特定的操作平台。过去只局限于Windows平台的OPC技术拓展到了Linux、Unix、Mac等各种其它平台。
3.安全通讯：OPC UA支持会话加密、信息签名等安全技术，每个UA的客户端和服务器都要通过OpenSSL证书标识，具有用户身份验证，审计跟踪等安全功能。
4.可扩展性：OPC UA的多层架构提供了一个“面向未来”的框架。诸如新的传输协议、安全算法、编码标准或应用服务等创新技术和方法可以并入OPC UA，同时保持现有产品的兼容性。
三、读写方式
无论是OPC DA还是OPC UA，在读写方式方面都是类似的。OPC读写方式主要有三种，分别是同步方式、异步方式及订阅方式，订阅方式仅针对读取有效。1、同步方式： 同步方式是指当客户端发送请求后，必须等到服务器响应全部完成后才能返回，期间将一直处于等待状态，因此当多客户端向服务器操作时，客户端程序产生阻塞，同步通讯适用于客户端较少，数据量较小的场合，同步方式的工作流程如下图所示：
2、异步方式：异步方式是指当客户端发送请求后立即返回，不需要等待服务器的响应，可以进行其他操作，当服务器完成响应后会自动通知客户端，因此相对于同步通讯，异步通讯的效率更高，异步方式的工作流程如下图所示：
3、订阅方式：订阅方式在初始化时，就需要订阅相应的通信组Group，这样当服务器的Group组内有数据发生变化时，就会自动刷新客户端数据，客户端只需要向服务器发送一次请求，因此订阅方式的效率是非常高的，订阅方式的工作流程如下图所示：
四、OPC服务器
OPC通信基于服务器-客户端模型，如果要实现OPC通信，首先需要搭建一个OPC服务器环境，这里我们采用比较主流的KepServer软件，硬件采用西门子S7-1200PLC，通过KepServer对接S7-1200，然后作为服务器，可以通过OPCDA或OPCUA进行访问。
1、打开KepServer软件后，通过菜单新建一个项目，然后添加通道，选择驱动，这里我们可以看到支持的各种设备协议，然后按照下图进行操作：
2、添加设备：添加设备按照向导进行添加，这里的型号选择S7-1200，并设置正确的IP地址，其他默认下一步：
3、添加标记组：如果变量较多，可以按照类型创建不同的标记组进行分类：
4、添加标记：标记指的就是OPC变量，直接右击新建标记，然后按照说明填写即可，这里以浮点型为例，就填写DB1.DBD4这种格式，其他的数据类型根据提示编写。
5、保存项目：添加完成之后，直接保存项目，然后通过菜单 >> 运行时 >> 连接实现与PLC之间的连接。
6、监控变量：连接正常之后，通过点击Quick Client进行监控，点击相应的标记点，即可看到通信数值及通信状态，我们很轻松就读取到了PLC的数据。
五、OPC客户端
KepServer可以同时支持OPCDA和OPCUA，接下来我们用OPC客户端软件进行测试。
我们先测试OPCDA，打开FactorySoft OPC Client，点击OPC=>Connect，我们可以很轻松找到KepServer对应的的ServerName，如果不是同一台电脑，需要做DCOM配置。
然后我们点击AddItem就可以找到KepServer中所有的变量，点击AddItem，即可进行监控。
然后我们再测试一下OPCUA，OPCUA使用UAExpert软件，打开KepServer的OPCUA配置，我们可以看到相关的URL及安全性设置，如果连接不上，可以把安全策略设置为None。
我们通过UAExpert来添加一下OPCUA服务器信息，。
连接上服务器之后，可以搜到服务器中的OPCUA变量进行实时监控。
通过整个过程，相信大家对OPC已经有了一定的了解：
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OPC最初制定时并不是作为一种通信协议，而是一种通信标准接口。
- KepServer并不代表OPC，而是围绕OPC标准接口构建的一款OPC服务器软件。
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OPCUA不再局限于接口标准或通信协议，而是接口标准与通信协议的综合体。
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