Открытая платформа коммуникаций
Open Platform Communications ( OPC ) — это серия стандартов и спецификаций для промышленных телекоммуникаций . Они основаны на связывании и внедрении объектов (OLE) для управления процессами . Целевая группа по промышленной автоматизации разработала первоначальный стандарт в 1996 году под названием OLE для управления процессами . OPC обеспечивает передачу производственных данных в реальном времени между устройствами управления разных производителей.
После первого выпуска в 1996 году OPC Foundation . для поддержки стандартов был создан [1] Поскольку OPC вышел за пределы области управления процессами, в 2011 году OPC Foundation изменила свое название на Open Platform Communications. [1] Изменение названия отражает применение технологии OPC в автоматизации зданий , дискретном производстве , управлении процессами и других. OPC также вышел за пределы своей первоначальной реализации OLE и включил в себя другие технологии транспортировки данных, включая Microsoft корпорации .NET Framework , XML и даже формат TCP с двоичным кодированием OPC Foundation.
История
[ редактировать ]Спецификация OPC была основана на технологиях OLE , COM и DCOM , разработанных корпорацией Microsoft для семейства операционных систем Microsoft Windows . Спецификация определяла стандартный набор объектов , интерфейсов, например IDL , и методов для использования в приложениях управления процессами и автоматизации производства для облегчения взаимодействия . Наиболее распространенной спецификацией OPC является OPC Data Access , которая используется для чтения и записи данных в реальном времени. Когда поставщики в общем называют «OPC», они обычно имеют в виду доступ к данным OPC (OPC DA). Сам OPC DA с момента своего создания претерпел три крупных изменения. Версии обратно совместимы в том смысле, что OPC-сервер версии 3 по-прежнему может быть доступен OPC-клиенту версии 1, поскольку спецификации добавляют функциональность, но по-прежнему требуют реализации более старой версии. Однако можно написать клиент, который не поддерживает старые функции, поскольку все можно сделать с использованием более новых, поэтому клиент, совместимый с DA-3, не обязательно будет работать с сервером DA 1.0.
Помимо спецификации OPC DA, OPC Foundation поддерживает спецификацию доступа к историческим данным OPC (HDA). В отличие от данных в реальном времени, доступных с помощью OPC DA, OPC HDA позволяет получить доступ и извлечение архивных данных.
Спецификация сигналов тревоги и событий OPC поддерживается OPC Foundation и определяет обмен информацией о типах сигналов тревоги и событий, а также состояния переменных и управление состояниями. [2] К 2002 году эту спецификацию сравнили с Fieldbus и другими предыдущими стандартами. [3]
Интерфейс OPC Express, известный как OPC Xi, был одобрен в ноябре 2009 года для .NET Framework . [4] OPC Xi использовал Windows Communication Foundation вместо DCOM, поэтому его можно настроить для связи через повышенную безопасность трансляции сетевых адресов (NAT). [5]
Примерно в то же время была разработана унифицированная архитектура OPC (UA) для независимости от платформы. [5] UA может быть реализован с помощью Java , Microsoft .NET или C , что устраняет необходимость использования платформы Microsoft Windows более ранних версий OPC. UA объединил функциональность существующих интерфейсов OPC с новыми технологиями, такими как XML и веб-сервисы, для обеспечения более высокого уровня поддержки системы управления производством (MES) и планирования ресурсов предприятия (ERP). Первая рабочая группа по всеобщему доступу встретилась в 2003 году, версия 1.0 была опубликована в 2006 году. [6]
16 сентября 2010 г. Фонд OPC и Институт MTConnect объявили о сотрудничестве для обеспечения совместимости и согласованности между двумя стандартами. [7]
Дизайн
[ редактировать ]OPC был разработан, чтобы обеспечить общий мост для программных приложений на базе Windows и оборудования для управления процессами. Стандарты определяют последовательные методы доступа к полевым данным с устройств на заводе. Этот метод остается неизменным независимо от типа и источника данных. OPC-сервер для одного аппаратного устройства предоставляет OPC-клиенту те же методы доступа к своим данным, что и любой другой OPC-сервер для любого аппаратного устройства. Цель заключалась в том, чтобы уменьшить количество дублирующих усилий, требуемых от производителей оборудования и их партнеров по программному обеспечению, а также от производителей систем диспетчерского управления и сбора данных (SCADA) и других производителей человеко-машинного интерфейса (HMI) для обеспечения взаимодействия между ними. После того, как производитель оборудования разработал свой OPC-сервер для нового аппаратного устройства, его работа заключалась в том, чтобы разрешить любому «верхнему концу» доступ к своему устройству, а как только производитель SCADA разработал свой OPC-клиент, он позволил получить доступ к любому оборудованию. с OPC-совместимым сервером.
Серверы OPC предоставляют различным пакетам программного обеспечения (если они являются клиентом OPC) метод доступа к данным из устройства управления процессом, такого как программируемый логический контроллер (ПЛК) или распределенная система управления (DCS). Традиционно, каждый раз, когда пакету требовался доступ к данным с устройства, приходилось писать собственный интерфейс или драйвер. В спецификациях OPC нет ничего, что ограничивало бы сервер предоставлением доступа к устройству управления процессом. OPC-серверы могут быть написаны для чего угодно: от определения внутренней температуры микропроцессора до текущей температуры в Долине Монументов. [ нужна ссылка ]
После того как OPC-сервер написан для конкретного устройства, его можно повторно использовать любым приложением, которое может выступать в качестве OPC-клиента. Серверы OPC могут быть связаны и взаимодействовать с другими серверами. Серверы OPC используют технологию OLE Microsoft (также известную как объектная модель компонентов или COM) для связи с клиентами. Технология COM позволяет определить стандарт обмена информацией в реальном времени между программными приложениями и технологическим оборудованием.
Некоторые спецификации OPC опубликованы, другие доступны только членам OPC Foundation. Таким образом, хотя ни одна компания не «владеет» OPC и любой может разработать сервер OPC, независимо от того, является ли он членом OPC Foundation , лица, не являющиеся его членами, не обязательно будут использовать новейшие спецификации. Каждая компания, требующая продуктов OPC, должна убедиться в том, что ее продукты сертифицированы, а ее системные интеграторы прошли необходимое обучение. [ нужна ссылка ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Что такое ОПК?» . Веб-сайт Фонда OPC . Проверено 7 октября 2021 г.
- ^ Спецификация OPC A&E
- ^ Ли Чжэн и Х. Накагава (2002). Спецификация OPC (OLE для управления процессами) и ее разработки, 5 августа 2002 г. Том. 2. ИИЭР. стр. 917–920. дои : 10.1109/SICE.2002.1195286 . ISBN 0-7803-7631-5 . S2CID 114855720 .
{{cite book}}:|work=игнорируется ( помогите ) - ^ «Интерфейс OPC Xi одобрен» . Мир автоматизации . 1 декабря 2009 года . Проверено 7 октября 2021 г.
- ^ Jump up to: а б Гэри Минтчелл (20 ноября 2009 г.). «Обновление OPC Xi» . Блог Feed Forward . Архивировано из оригинала 16 мая 2010 года . Проверено 7 октября 2021 г.
- ^ «История» . Веб-сайт Фонда OPC . Проверено 7 октября 2021 г.
- ^ «Фонд OPC и Институт MTConnect объявляют о меморандуме о взаимопонимании» . Пресс-релиз . Фонд ОПК. 21 октября 2010. Архивировано из оригинала 16 июня 2011 года . Проверено 7 октября 2021 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- FatRat Library — бесплатный набор инструментов для разработчиков OPC-серверов
- OpenOPC — разработка OPC-клиента с открытым исходным кодом на Python.
- Фонд ОПК
- Подключение программистов OPC
- Электронная книга по унифицированному адресному пространству OPC
- prOpc Library — набор инструментов OPC-сервера/клиента с открытым исходным кодом в Delphi.