Оглавление:
- Описание технологии OPC
- Применение OPC
- Работа OPC DA сервера
- ПримерыOPC DA сервера
- Стандарт OPC UA
- Пример OPC UA сервера
- Минусы применения OPC
- OPC UA для работы в реальном времени
- Перспективы
OPC (аббр. от англ. Open Platform Communications, ранее англ. OLE for Process Control) – это набор программных технологий, которые предоставляют единый интерфейс для управления различными устройствами и обмена данными. Спецификации OPC были разработаны международной некоммерческой организацией OPC Foundation, которую создали в 1994 году ведущие производители средств промышленной автоматизации. Целью создания OPC было предоставить инженерам универсальный интерфейс для управления различными устройствами.
Реализовав поддержку OPC-клиента, разработчики SCADA систем избавились от необходимости поддерживать сотни драйверов для различных устройств, а производители оборудования, добавив OPC-сервер, обрели уверенность в том, что их продукт может применяться пользователями любых SCADA систем.
Технология OPC включает несколько стандартов, которые описывают набор функций определенного назначения. Текущие стандарты:
- OPC DA (Data Access) — наиболее распространённый стандарт. Описывает набор функций обмена данными в реальном времени с ПЛК, РСУ, ЧМИ, ЧПУ и другими устройствами.
- OPC HDA (Historical Data Access) предоставляет доступ к уже сохраненным данным и истории.
- OPC AE (Alarms & Events) — предоставляет функции уведомления по требованию о различных событиях: аварийные ситуации, действия оператора, информационные сообщения и другие.
- OPC Batch — предоставляет функции шагового и рецептурного управления технологическим процессом.
- OPC DX (Data eXchange) — предоставляет функции организации обмена данными между OPC-серверами через сеть Ethernet. Основное назначение — создание шлюзов для обмена данными между устройствами и программами разных производителей.
- OPC Security — определяет функции организации прав доступа клиентов к данным OPC-сервера.
- OPC XML-DA (XML-Data Access) — предоставляет гибкий, управляемый правилами формат обмена данными через XML, SOAP и HTTP.
- OPC Complex Data - дополнительные спецификации к OPC DA и XML-DA, которые позволяют серверам работать со сложными типами данных, такими как бинарные структуры и XML-документы.
- OPC Commands - набор программных интерфейсов, который позволяет ОРС клиентам и серверам идентифицировать, посылать и контролировать команды, исполняемые в контроллере или модуле ввода-вывода.
- OPC UA (Unified Architecture) — последняя по времени выпуска спецификация, которая основана не на технологии Microsoft COM, что предоставляет кроссплатформенную совместимость.
Самое широкое распространение получил стандарт OPC DA, но у него есть существенный недостаток. Во времена его разработки он был построен на современных Windows-технологиях: OLE, ActiveX, COM/DCOM, но с тех пор в отрасли прошли изменения и большое распространение получили другие ОС и технологии. Поэтому технологию OPC сделали платформонезависимой и разработали стандарт OPC UA (Unified Architecture) на открытых кроссплатформенных технологиях.
Применение OPC
Обычно технологию OPC применяют для обмена данными между контроллерами и SCADA системой, но также возможна организация сложных систем на разных уровнях АСУ ТП.
OPC состоит из двух частей: OPC клиента и OPC сервера. ПО OPC сервера через драйверы устройств по полевым шинам опрашивает различные устройства. ПО OPC клиента обычно встроено в SCADA систему и предназначено для получения данных с OPC сервера.
На предприятии можно выделить несколько уровней АСУ:
- Нижний уровень - полевые шины (fieldbus) и отдельные контроллеры;
- Средний уровень - цеховые сети;
- Уровень АСУ ТП - уровень работы систем типа SCADA;
- Уровень АСУП - уровень приложений управления ресурсами предприятия, ERP, MES.
Каждый из этих уровней может обслуживаться OPC-сервером, поставляя данные OPC-клиенту на более высоком уровне или соседнему устройству.
Работа OPC DA сервера
OPC DA сервер обеспечивает обмен данными (запись и чтение) между клиентской программой (обычно SCADA системой) и конечными устройствами. Данные в OPC представляют собой переменную Тег с некоторыми свойствами. Переменная может быть любого типа, допустимого в OLE: различные целые и вещественные типы, логический тип, строковый, дата, массивом и т. д. Свойства могут быть обязательными, рекомендуемыми и пользовательскими.
