Стандарты OPC

Применение OPC в промышленных информационных системах

Коммуникационный стандарт OPC позволяет использовать его для обмена данными в индустриальных информационных системах. В нижней части cхематического рисунка (Field Management), показаны три компьютера с установленными OPC-серверами, которые поддерживают различные спецификации OPC. Каждый компьютер может иметь OPC-сервера с различными спецификациями. Существуют сервера, которые обмениваются данными с АСУ, построенной на ПЛК (ПЛК – Программируемые Логические Контроллеры). Они разработаны на базе коммуникационного протокола (например, AS511, RK512, S-bus, Modbus, DF1 и т.д.), и "распознаются" подключенным оборудованием (например, ПЛК). Доступ к протоколам, хранящимся в базе данных, обеспечивается OPC-серверами, соответствующими спецификациям OPC Historical Data Access.

В центральной части иллюстрации (Process Management) показаны еще три компьютера. На этих компьютерах установлен OPC-клиент – программа диспетчеризации – SCADA HMI (Supervisory Control And Data Acquisition Human Machine Interface). Соединение с OPC-серверами происходит через локальную сеть (LAN), что расширяет возможности в построении топологии сбора данных при помощи OPC-серверов.

OPC-серверы опираются на коммуникационный протокол представленного оборудования (например, ПЛК). Не смотря на попытки увеличить в коммуникациях долю стандартных протоколов (Profibus, Interbus, CANBus и т.д.), сейчас трудно сказать, на основании чего лучше строить системы обмена данными: на базе специфических протоколов производителей оборудования или более стандартных протоколов полевых шин. По этой причине номенклатура OPC-серверов практически копирует номенклатуру наиболее популярных систем автоматического управления.

В дальнейшем данные могут подыматься выше уровня Process Management для использования в системах управления и планирования производством, например ERP (Enterprise Resource Planning) или MES (Manufacturing Execution Systems) на уровне Business Management. Это позволяет использовать реальные данные всеми подразделениями предприятия, которые в них нуждаются.

OPC — набор спецификаций стандартов. Каждый стандарт описывает набор функций определенного назначения. Текущие стандарты:

• OPC DA (Data Access) — основной и наиболее востребованный стандарт. Описывает набор функций обмена данными в реальном времени с ПЛК, РСУ, ЧМИ, ЧПУ и другими устройствами.
• 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 (в соответствии с стандартом S88.01)
• 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 HDA (Historical Data Access) — в то время как OPC Data Access предоставляет доступ к данным изменяющимся в реальном времени, OPC Historical Data Access предоставляет доступ к уже сохраненным данным.
• OPC Security — определяет функции организации прав доступа клиентов к данным системы управления через OPC-сервер.
• OPC XML-DA (XML-Data Access) — предоставляет гибкий, управляемый правилами формат обмена данными через SOAP и HTTP.
• OPC UA (Unified Architecture) — последняя по времени выпуска спецификация, которая основана не на технологии Microsoft COM, что предоставляет кросс-платформенную совместимость.

На рисунке выше был продемонстрирован пример связи OPC-сервера и OPC-клиента при использовании одной OPC спецификации. Однако в спецификации OPC Data Access необходимо следить за использованием версии данной спецификации: сервер OPC Data Access 1.0 может общаться только с клиентом OPC Data Access 1.0 client. Поэтому удобней, если OPC-сервер поддерживает несколько версий OPC-спецификации.

Дата добавления: 2014-01-11