Komunikacja na otwartej platformie — Open Platform Communications
Open Platform Communications ( OPC ) to seria standardów i specyfikacji dla telekomunikacji przemysłowej . Opierają się one na łączeniu i osadzeniu obiektów (OLE) do sterowania procesem . Grupa zadaniowa automatyki przemysłowej opracowała oryginalny standard w 1996 roku pod nazwą OLE for Process Control . OPC określa komunikację danych zakładu w czasie rzeczywistym między urządzeniami sterującymi różnych producentów.
Po pierwszym wydaniu w 1996 roku utworzono OPC Foundation w celu utrzymania standardów. Ponieważ OPC zostało zaadoptowane poza obszarem kontroli procesów, w 2011 roku Fundacja OPC zmieniła nazwę na Open Platform Communications. Zmiana nazwy odzwierciedla zastosowania technologii OPC do zastosowań w automatyce budynków , produkcji dyskretnej , kontroli procesów i innych. OPC wzrosła również poza jego pierwotnej implementacji OLE obejmować inne technologie transportu danych w tym Microsoft Corporation „s Framework , XML , a nawet binarny zakodowany formacie TCP Fundacji OPC.
Historia
Specyfikacja OPC” została oparta na technologiach OLE , COM i DCOM opracowanych przez firmę Microsoft Corporation dla rodziny systemów operacyjnych Microsoft Windows . W specyfikacji zdefiniowano standardowy zestaw obiektów , interfejsów , np. IDL oraz metod do wykorzystania w aplikacjach sterowania procesami i automatyzacji produkcji w celu ułatwienia interoperacyjności . Najpopularniejszą specyfikacją OPC jest OPC Data Access , która służy do odczytywania i zapisywania danych w czasie rzeczywistym. Kiedy dostawcy odnoszą się ogólnie do „OPC”, zwykle mają na myśli OPC Data Access (OPC DA). Sam OPC DA przeszedł trzy główne zmiany od samego początku. Wersje są kompatybilne wstecz, co oznacza, że serwer OPC w wersji 3 może być nadal dostępny przez klienta OPC w wersji 1, ponieważ specyfikacje dodają funkcjonalność, ale nadal wymagają zaimplementowania starszej wersji. Jednak można napisać klienta, który nie obsługuje starszych funkcji, ponieważ wszystko można zrobić przy użyciu nowszych, dlatego klient kompatybilny z DA-3 niekoniecznie będzie działał z serwerem DA 1.0.
Oprócz specyfikacji OPC DA, OPC Foundation utrzymuje specyfikację OPC Historical Data Access (HDA). W przeciwieństwie do danych czasu rzeczywistego dostępnych za pomocą OPC DA, OPC HDA umożliwia dostęp i odzyskiwanie danych archiwalnych.
Specyfikacja OPC Alarms and Events jest utrzymywana przez OPC Foundation i definiuje wymianę informacji o alarmach i typach zdarzeń, a także stany zmiennych i zarządzanie stanami. Do 2002 roku specyfikacja została porównana z Fieldbus i innymi wcześniejszymi standardami.
Interfejs OPC Express, znany jako OPC Xi, został zatwierdzony w listopadzie 2009 roku dla platformy .NET Framework . OPC Xi używał Windows Communication Foundation zamiast DCOM, dzięki czemu można go skonfigurować do komunikacji przez zwiększone bezpieczeństwo translacji adresów sieciowych (NAT).
Mniej więcej w tym samym czasie opracowano OPC Unified Architecture (UA) z myślą o niezależności platformy. UA można zaimplementować za pomocą Java , Microsoft .NET lub C , eliminując potrzebę korzystania z platformy Microsoft Windows wcześniejszych wersji OPC. Firma UA połączyła funkcjonalność istniejących interfejsów OPC z nowymi technologiami, takimi jak XML i usługi internetowe, aby zapewnić obsługę systemu wykonawczego produkcji wyższego poziomu (MES) i planowania zasobów przedsiębiorstwa (ERP). Pierwsza grupa robocza ds. UA spotkała się w 2003 roku, wersja 1.0 została opublikowana w 2006 roku.
16 września 2010 r. Fundacja OPC i Instytut MTConnect ogłosiły współpracę w celu zapewnienia interoperacyjności i spójności obu standardów.
Projekt
OPC został zaprojektowany w celu zapewnienia wspólnego pomostu dla aplikacji opartych na systemie Windows i sprzętu sterującego procesami. Normy definiują spójne metody dostępu do danych terenowych z urządzeń produkcyjnych. Ta metoda pozostaje taka sama bez względu na rodzaj i źródło danych. Serwer OPC dla jednego urządzenia sprzętowego zapewnia te same metody dostępu klienta OPC do swoich danych, jak każdy inny serwer OPC dla dowolnego urządzenia sprzętowego. Celem było zmniejszenie ilości powielanych działań wymaganych od producentów sprzętu i ich partnerów oprogramowania, a także od nadzoru nadrzędnego sterowania i akwizycji danych (SCADA) oraz innych producentów interfejsu człowiek-maszyna (HMI) w celu skomunikowania tych dwóch. Gdy producent sprzętu opracował swój serwer OPC dla nowego urządzenia sprzętowego, jego praca została wykonana w odniesieniu do umożliwienia każdemu „najlepszemu” dostępowi do urządzenia, a gdy producent SCADA opracował swojego klienta OPC, umożliwił dostęp do dowolnego sprzętu z serwerem zgodnym z OPC.
Serwery OPC umożliwiają różnym pakietom oprogramowania (o ile jest to klient OPC) dostęp do danych z urządzenia sterującego procesem, takiego jak programowalny sterownik logiczny (PLC) lub rozproszony system sterowania . Tradycyjnie za każdym razem, gdy pakiet potrzebował dostępu do danych z urządzenia, należało napisać niestandardowy interfejs lub sterownik. W specyfikacji OPC nie ma nic, co ograniczałoby serwer do zapewnienia dostępu do urządzenia sterującego procesem. Serwery OPC można napisać do wszystkiego, od odczytywania wewnętrznej temperatury mikroprocesora do aktualnej temperatury w Monument Valley.
Gdy serwer OPC zostanie napisany dla konkretnego urządzenia, może być ponownie wykorzystany przez dowolną aplikację, która może działać jako klient OPC. Serwery OPC używają technologii OLE firmy Microsoft (znanej również jako Component Object Model lub COM) do komunikacji z klientami. Technologia COM umożliwia zdefiniowanie standardu wymiany informacji w czasie rzeczywistym między aplikacjami a sprzętem procesowym.
Niektóre specyfikacje OPC są publikowane, ale inne są dostępne tylko dla członków Fundacji OPC. Więc chociaż żadna firma nie jest „właścicielem” OPC i każdy może opracować serwer OPC, niezależnie od tego, czy jest członkiem OPC Foundation , osoby niebędące członkami niekoniecznie będą korzystały z najnowszych specyfikacji. Do każdej firmy, która wymaga produktów OPC, należy zapewnienie, że ich produkty są certyfikowane, a integratorzy systemów przeszli niezbędne szkolenie.