OPC технологияларына кіріспе

OPC технологияларына кіріспе

• Microsoft DDE-нің (Dynamic Data Exchange) орнына OLE-ді (Object Linking and Embedding) ұсынды, ол объектілерді біріктіру мен ендірудің тиімдірек тәсілі болып табылады.
• OLE негізінде өндірістік процестерді басқаруға арналған OPC сияқты жаңа стандарттар пайда болды.
• OPC стандартының негізгі мақсаты – кез келген құрылғыдан қосымша деректерге қол жеткізудің механизмін анықтау болып табылады.
• OPC өндірушілерге PLC (программалық логикалық контроллерлер) арқылы стандартталған клиент деректерін қамтамасыз ететін бағдарламалық компоненттер ұсынуға мүмкіндік береді.
• SCADA жүйелерінде OPC серверлері технологиялық құрылғыларда деректердің бағдарламалық алмасуын стандарттауға мүмкіндік береді.
• OPC интерфейсі физикалық құрылғылардан деректерді алуды, таралған жүйелерді басқаруды және үшінші тарап қосымшаларының деректерін біріктіруді қоса алғанда, деректер алмасудың әртүрлі нұсқаларын қолдайды.

OPC стандартының артықшылықтары

• OPC әр түрлі ортада жұмыс істейтін басқару және бақылау жүйелерін біріктіруге мүмкіндік береді.
• ОРС әр түрлі жабдықтар үшін арнайы байланыс драйверлеріне деген қажеттілікті болдырмайды.
• OPC гетерогенді жүйелерді интеграциялауды жеңілдетеді, 10-20 мың айнымалы мәнді/секунд стандартты түрде барлық өндірістік басқару жүйелеріндегі визуализациялау бағдарламаларына, дерекқорларға және басқа қосымшаларға таратады.
• Жоғарыдау жүйелердің әртүрлілігі жойылады.

Деректерді OPC серверімен алмасу режимдері

• Мерзімді режимде деректер ОРС клиентінен тұрақты жиілікте сұралады.
• Өзгеріс режимінде деректер тек айнымалы мән алдын ала анықталған шектен асқан кезде беріледі.
• Екінші режим тиімдірек болып саналады.
• OPC протоколы арқылы анықталатын жіберілген деректердің форматталуы үш компоненттен тұрады.
  • V (Мән).
  • Q (Сапа).
  • T (Уақыт белгісі).

Аппараттық қамтамасыз ету және стандартты қабылдау

• COM-порттары: Контроллерлер немесе RS-232, RS-422 немесе RS-485 хаттамалары арқылы желіге қосылған желі контроллерлері қолданылады.
• Желілік карталар: Ethernet желілерінде контроллерлерге қолдау көрсетіледі.
• Плагин карталары: Өзара әрекеттесу хаттамасы картамен анықталады, ISA, PCI және CompactPCI стандарттарында қол жеткізіледі.
• OPC стандартын Automatic және өлшеу техникасының 400-ден астам компаниясы мүше болған OPC Foundation әзірледі.
• Fisher-Rosemount, Rockwell Software, Opto 22, Intellution және Intuitive Technology компанияларды құрды.
• ОРС стандартының бірінші нұсқасы 1998 жылы, ал 2008 жылы директорлар кеңесіне Siemens AG, Emerson Process Management, Yokogawa, Honeywell, Rockwell Automation және ICONICS қосылды.

ОРС стандартына шолу

• ОРС стандартының негізгі мақсаты әртүрлі аппараттық платформаларда және өндірістік желілерде жұмыс істейтін Automation құралдарының бірлескен жұмысын қамтамасыз ету болып табылады.
• SCADA пакеттері OPC болғанға дейін жаңа жабдыққа реттелуі керек еді, бұл тізімдерді ұзартып, қолдауды қиындатты.
• Драйверлерді өзгерту керек болды және клиенттік бағдарлама үшін ғана хаттама болды, нәтижесінде драйверлер саны көп болды.
• OPC барлық SCADA пакеттерін OPC клиенттері ретінде қалпына келтірді және жабдық өндірушілері өз контроллерлеріне стандартты OPC серверлерін енгізді.
• Интерфейсті стандарттау SCADA жүйелеріне кез келген физикалық құрылғыны қосуға мүмкіндік береді.
• Ол SCADA пакеттері үшін драйверлерді жасауды жеңілдетті және пайдаланушыларға жабдықты таңдауда икемділік берді.
• OPC тек тұтынушылық бағдарламалар пайдаланатын OPC сервер интерфейстеріне қатысты.
• Сервер мен аппараттық құралдар арасындағы әрекеттесу стандартталмаған және жеке жасаушымен жүзеге асырылуы керек, сондықтан OPC кез келген дереккөздермен деректерді алмасу үшін пайдалы, мысалы, дерек қорларымен немесе GPS-пен.
• OPC сервері – технологиялық құрылғылармен интеграциялауға арналған арнайы бағдарламалар қолданатын құрал.
• OPC сервері - Microsoft DCOM нысаны ретінде жұмыс істейді, онда тек стандартизация және өндірістік Automation саласын ерекшелендіретін ерекше терминология бар.
• ОРС серверін программалық жасақтаманы жасау кезінде пайдалану жасаушылар үшін аппараттық құралдармен байланыстың күрделілігін жасырады, оны COM объектісінің интерфейсі арқылы қол жеткізуге ыңғайлы етеді.

OPC стандарты бөліктері

• Модульдерді енгізу және шығару арасындағы нақты уақытта деректерді сырғыту (OPC DA), арматуралық қамтамасыз ету, спецификация
• OPC Alarms & Events (A&E) – деректер қай жерде пайда болғанын білетін клиентке оқиғалар мен дабылдардың өтуіне мүмкіндік береді.
• OPC HDA (Historical Data Access) - сервердің DCOM технологиясы арқылы деректерді оқуға, жазуға және өзгертуге біркелкі әдіс ұсынатын процестердің тарихына кіру спецификациясы.
• Batch – шикізаттың бірнеше түрін тиісті пропорцияда тиеп, кейінірек жабдықтайтын және дайын материалдарды шығаратын рецепттерді пайдаланатын спецификация.
• OPC Data eXchange — Ethernet арқылы екі OPC DA сервері арасындағы деректерді алмасу спецификациясы.
• OPC Security қорғалған жолмен маңызды ақпарат түрлеріне қарсы клиенттердің жұмыс істеу тәсілдерін қамтамасыз етеді.
• OPC XML-DA веб-серверлері мен SOAP хабарламалары арқылы бастапқы деректерді қамтамасыз ету тәсілдерінің және ережелерінің жұпталуы болып табылады.
• OPC Complex Data – қосқышқа қосымша OPC DA және XML-DA спецификациялары.
• OPC командалары ОРС-қа тех. жабдық үшін жүктелген тапсырмалар тізбегін анықтауға, жеткізуге және бақылауға мүмкіндік беретін программалық көмекші құралдар.
• OPC бірыңғай архитектура – жаңа принципиалды технологиялардың жиынтығы, OPC UA спецификацияларында көрсетілгендей DCOM технологиясына негізделмеді.

Қолдану мысалдары және тарату аспектілері

• Ресейде жиі жүретін екі спецификация OPC DA және сирек OPC HDA болып табылады.
• OPC клиентін қолданған кезде атаулар иерархиялық түрде көрсетіледі.
• С++ бағдарламасы OPC Custom интерфейсі арқылы OPC серверімен әрекеттеседі, ал Visual Basic, VBA, Delphi бағдарламасы OPC Automation интерфейсі арқылы әрекеттеседі.
• Әдетте, NLopc сервері әрбір физикалық жабдық үшін өзінің драйверін пайдаланады.
• DCOM деп аталатын қашықтағы процедура технологиясын пайдаланатын Ethernet желісінде әртүрлі компьютерлерде клиенттік және серверлік бағдарламалық жасақтама орнатылуы мүмкін.
• Бағдарламаға ағындарға қол жеткізуге рұқсат етіледі.
• Аппараттық құрылғылар әр түрлі өндірушілерден болған жағдайда әрбір портқа арналған жеке драйвер қажет етеді, ағындарды ауыстыру үшін USB құрылғылары қосылады.

ОРС технологиясының артықшылықтары

• OPC әр түрлі платформаларда, әртүрлі операциялық жүйелерде және жабдық конфигурацияларында жұмыс істейтін жүйелер мен құрылғыларды біріктіруге мүмкіндік береді.
• Бұл бағдарламаланатын логикалық контроллерлер (ПЛК), сенсорлар және жетектер сияқты құрылғылар арасындағы стандартты интерфейс үшін өте маңызды.
• ОРС- тың маңызды артықшылығы желілік қосқышқа мамандандырылған драйверге деген қажеттіліктің жоқтығында болып табылады.
• Бұрын драйвер жасау керек болатын, бұл күрделі және ымбатты процесті білдіреді.
• OPC көмегімен ПЛК -дан деректерді тарту үшін негізгі бағдарламаларға қол жеткізуге болады.