Ce este OPC?
OPC (OLE for Process Control) este un standard industrial creat de un consorțiu de producători de hardware și software cu participarea Microsoft. Acest standard descrie interfața pentru schimbul de date între dispozitivele de control al proceselor. Scopul principal al creării sale a fost acela de a oferi dezvoltatorilor de sisteme de dispecerizare o anumită independență față de un anumit tip de controlere și de dispozitive de intrare-ieșire. OPC se bazează pe tehnologia Microsoft OLE / COM / DCOM.
Principalele motive pentru crearea OPC
O mulțime de programe client pot primi date din diverse surse și le pot pune la dispoziția șoferilor terți. Dar apar următoarele probleme:
- Fiecare program de planificare trebuie să aibă un driver pentru un dispozitiv I / O specific.
- Există conflicte între driverele dezvoltatorilor diferiți, ceea ce duce la faptul că anumite moduri sau parametri ai hardware-ului nu sunt susținute de toți dezvoltatorii de software.
- Modificările echipamentului pot duce la pierderea funcționalității driverului.
- Conflicte la accesarea dispozitivului - diferite programe de expediere nu pot accesa simultan un dispozitiv datorită utilizării unor drivere diferite.
Producătorii de echipamente încearcă să rezolve această problemă dezvoltând drivere suplimentare. Cu toate acestea, aceste încercări întâmpină rezistența puternică a dezvoltatorilor de sisteme de dispecerizare, care ar trebui, în acest caz, să le compliceze protocoalele clientului.
OPC efectuează o linie de demarcare clară între producătorii de echipamente și dezvoltatorii de șoferi. Această tehnologie oferă un mecanism de colectare a datelor din diverse surse și transferarea acestor date către orice program client, indiferent de tipul echipamentului utilizat.
OPC a fost conceput pentru a oferi accesul la programul clientului la nivelul inferior al procesului tehnologic în forma cea mai convenabilă. Răspândirea largă a tehnologiei OPC în industrie are următoarele avantaje:
- Independența în aplicarea sistemelor de expediere din echipamentele utilizate într-un anumit proiect.
- Dezvoltatorii de software nu trebuie să-și modifice în mod constant produsele datorită modificării echipamentelor sau eliberării de noi produse.
- Clientul primește libertatea de alegere între furnizorii de echipamente și are, de asemenea, posibilitatea de a integra acest echipament în sistemul informatic al întreprinderii, care poate acoperi întregul sistem de producție și gestionare.
Standardul de schimb de date OPC se bazează pe schema comună acceptată de client-server. Această arhitectură vă permite să conectați mai mulți clienți la un singur server. În schimb, acest standard vă permite să utilizați un singur client pentru diferite servere OPC.
Programele de programare SCADA sunt clienți OPC care primesc date de proces din serverele OPC. Serverele OPC se bazează pe protocolul de comunicare al echipamentului prezentat. Conexiunea la serverele OPC are loc fie pe un singur computer, fie printr-o rețea, care extinde posibilitățile de a construi o topologie de colectare a datelor cu ajutorul serverelor OPC.
Tipuri de specificații OPC
Standardul OPC a fost creat pe baza specificațiilor OPC. În prezent, următoarele specificații au devenit cele mai frecvente:
- OPC Data Access (OPC DA) - oferă acces la date în timp real.
- OPC Alarmă Evenimente (OPC AE) - oferă clientului OPC informații despre evenimente și alarme.
- Accesul istoric al datelor OPC (OPC HDA) - oferă acces la arhivele stocate în baze de date.
- OPC Batch - trimite rețetele de expediere către procesul de producție și monitorizează execuția acestora.
Acum în dezvoltare există două mai multe specificități: OPC Data Access 3.0 și OPC XML.
În specificația OPC Data Access, trebuie să monitorizați utilizarea versiunii acestei specificații: serverul OPC Data Access 1.0 poate comunica numai cu clientul OPC Data Access 1.0. Prin urmare, este mai convenabil dacă serverul OPC acceptă mai multe versiuni ale specificațiilor OPC.
Serverul VDBOPC este un server OPC care permite clienților OPC accesul la date conform specificațiilor OPC DA 1.0 și 2.0, OPC AE 1.1. În același timp, este și un client OPC, care poate primi date de la serverele OPC de dispozitive de intrare-ieșire conform specificațiilor OPC DA 1.0 și 2.0, OPC AE 1.1.
Dezvoltarea modulelor OPC
Din punct de vedere al programării, există câteva limbi de programare pentru scrierea unui program client: C / C ++, Visual Basic, Delphi, etc. Pentru a îndeplini cerințele actuale pentru mediile de dezvoltare, specificațiile OPC conțin două abordări diferite pentru scrierea unui client OPC. Pentru a le implementa într-un program scris în C / C ++, utilizați interfața personalizată, iar pentru programele din Visual Basic utilizați interfața de automatizare. Practic, serverele OPC sunt scrise în C / C ++.
Pentru a stabili o conexiune fiabilă între serverul OPC și clientul OPC, scris în diferite limbi, este utilizat OPC Automation Wrapper. Acesta organizează relația dintre un server OPC scris în C / C ++ și o aplicație Visual Basic.
Sisteme de operare
În Windows CE, caracteristicile de rețea au apărut în versiunea 3.0. Acum, standardul OPC a fost dezvoltat pentru sistemul de operare Linux.
Comunicarea serverului OPC cu procesul
Primul pas în configurarea clientului OPC este instalarea unui computer OPC (local sau rețea) pe computer. Atunci când clientul OPC este conectat la serverul OPC, tehnologia COM oferă un mecanism de scanare a serverelor OPC disponibile pe computerul specificat, ceea ce vă permite să stabiliți rapid o conexiune la serverul OPC. Această scanare se numește navigare prin server OPC.
Al doilea pas este legarea datelor de la configurația serverului OPC la configurația clientului OPC. Acest lucru este asigurat prin utilizarea browsing-ului, care este suportat atât de serverul OPC cât și de clientul OPC. După aceasta, trebuie să asociați variabilele bazei de date ale clienților OPC cu variabilele serverului OPC. Dacă serverul OPC sau clientul OPC nu acceptă încărcarea datelor, configurația clientului OPC se transformă într-o operație destul de lungă. În acest caz, legarea datelor este furnizată manual, în conformitate cu documentația pentru serverul OPC, prin regulile de denumire și localizarea datelor în cadrul serverului.