Введение
Стандарты промышленной связи
Open Platform Communications (OPC) – это серия стандартов и спецификаций для промышленной телекоммуникации. Они основаны на технологиях Object Linking and Embedding (OLE) для управления производственными процессами. Оригинальный стандарт был разработан в 1996 году рабочей группой по промышленной автоматизации под названием OLE for Process Control. OPC определяет обмен данными о состоянии оборудования в реальном времени между устройствами управления различных производителей. После первоначального выпуска в 1996 году был создан Фонд OPC для поддержки и развития стандартов. По мере расширения области применения OPC за пределы управления производственными процессами, Фонд OPC в 2011 году изменил свое название на Open Platform Communications. К 2002 году спецификация была сопоставлена со стандартами Fieldbus и другими существующими протоколами. В ноябре 2009 года был утвержден интерфейс OPC Express, известный как OPC Xi, для платформы .NET Framework. OPC Xi использовал Windows Communication Foundation вместо DCOM, что позволило настроить связь с повышенной безопасностью через преобразование сетевых адресов (NAT). Примерно в то же время была разработана унифицированная архитектура OPC (UA) для обеспечения платформенной независимости. 16 сентября 2010 года Фонд OPC и Институт MTConnect объявили о сотрудничестве для обеспечения совместимости и согласованности между этими двумя стандартами.
Open Platform Communications (OPC) is a series of standards and specifications for industrial telecommunication. They are based on Object Linking and Embedding (OLE) for process control. An industrial automation task force developed the original standard in 1996 under the name OLE for Process Control. OPC specifies the communication of real time plant data between control devices from different manufacturers. After the initial release in 1996, the OPC Foundation was created to maintain the standards. Since OPC has been adopted beyond the field of process control, the OPC Foundation changed its name to Open Platform Communications in 2011. By 2002, the specification was compared to Fieldbus and other previous standards. An OPC Express Interface, known as OPC Xi, was approved in November, 2009, for the NET Framework. OPC Xi used Windows Communication Foundation instead of DCOM, so it can be configured for communication across the enhanced security of network address translation (NAT). About the same time, the OPC Unified Architecture (UA) was developed for platform independence. On September 16, 2010, The OPC Foundation and the MTConnect Institute announced cooperation to ensure interoperability and consistency between the two standards.
Дизайн
OPC был разработан для обеспечения единого моста между программными приложениями на базе Windows и аппаратным обеспечением управления технологическими процессами. Стандарты определяют согласованные методы доступа к полевым данным с устройств на уровне производственной площадки. Этот метод остается неизменным независимо от типа и источника данных. OPC-сервер для одного устройства предоставляет OPC-клиенту те же методы доступа к его данным, что и любой другой OPC-сервер для любого устройства. Целью было сократить объем дублирующихся усилий, требуемых от производителей оборудования и их партнеров по разработке программного обеспечения, а также от производителей систем диспетчерского управления и сбора данных (SCADA) и других систем человеко-машинного интерфейса (HMI) для обеспечения взаимодействия между ними. После того, как производитель оборудования разработал свой OPC-сервер для нового устройства, его работа по обеспечению доступа к этому устройству со стороны любого программного обеспечения была завершена, и после того, как производитель SCADA разработал свой OPC-клиент, он получил возможность доступа к любому оборудованию с OPC-совместимым сервером. OPC-серверы предоставляют метод доступа к данным с устройства управления технологическим процессом, такого как программируемый логический контроллер (ПЛК) или распределенная система управления (РСУ), для различных программных пакетов (при условии, что они являются OPC-клиентами). Ранее для доступа к данным с устройства требовалось разрабатывать специализированный интерфейс или драйвер. В спецификациях OPC нет ограничений на предоставление сервером доступа только к устройствам управления технологическими процессами. OPC-серверы могут быть разработаны для получения данных, начиная от внутренней температуры микропроцессора и заканчивая текущей температурой в Долине монументов. После разработки OPC-сервера для конкретного устройства его можно повторно использовать в любом приложении, способном выступать в качестве OPC-клиента. OPC-серверы могут быть связаны и взаимодействовать с другими серверами. OPC-серверы используют технологию OLE от Microsoft (также известную как Component Object Model, или COM) для связи с клиентами. Технология COM позволяет определить стандарт для обмена информацией в реальном времени между программными приложениями и аппаратным обеспечением технологических процессов. Некоторые спецификации OPC опубликованы, а другие доступны только членам Фонда OPC. Таким образом, хотя ни одна компания не "владеет" OPC, и любой может разработать OPC-сервер, независимо от членства в Фонде OPC, не являющиеся членами Фонда не обязательно будут использовать последние спецификации. Каждая компания, использующая продукты OPC, должна убедиться, что их продукты сертифицированы, а их системные интеграторы прошли необходимое обучение.