OPC-сервер — это совокупность программных технологий, которые предоставляют единый интерфейс, предназначенный для управления объектами автоматизации и технологическими процессами.
Общие сведения о стандарте ОРС
Стандарт ОРС (Open Platform Communications, то есть, коммуникации на открытой платформе) был сформирован международной организацией OPC Foundation, в состав которой входят больше четырехсот компаний, действующих в сфере средств автоматизации и измерительной техники. В число главных основателей организации входят компании Fisher-Rosemount, Rockwell Software, Opto 22, Intellution и Intuitive Technology.
Основной целью стандарта ОРС считается возможность обеспечить совместную работу средств автоматизации, которые функционируют на различных аппаратных платформах, в различных промышленных сетях и выпускаются различными компаниями. До формирования ОРС стандарта SCADA пакет должен был адаптироваться к каждому новому оборудованию в индивидуальном порядке. Были сформированы большие перечни поддерживаемого оборудования, достаточно непростым было и обеспечение технической поддержки. При модификации оборудования необходимо было внести коррективы в весь набор драйверов, каждый из которых служил для поддержки протокола обмена лишь с одной программой клиента. Причем, количество этих драйверов могло доходить до сотен.
После того как появился стандарт ОРС, фактически все пакеты SCADA были модифицированы и стали ОРС-клиентами, а все производители аппаратного обеспечения стали оснащать свои контроллеры, модули ввода-вывода, интеллектуальные датчики и исполнительные устройства стандартным сервером ОРС. Благодаря разработке стандартизации интерфейса, появилась возможность подключения любых физических устройств к любым SCADA, при условии, что они оба соответствуют стандарту ОРС.
Специалисты приобрели возможность проектирования лишь одного драйвера для всех пакетов SCADA, а у пользователей появилась возможность выбора оборудования и программ без всяких ограничений на наличие их совместимости. Стандарт ОРС касается только тех интерфейсов, которые сервер ОРС может предоставить программам клиентов. Однако методика взаимосвязи сервера с аппаратным обеспечением (к примеру, с модулями ввода-вывода), данным стандартом не предусматривается и ее осуществление возложено целиком на разработчиков аппаратуры. По этой причине стандарт ОРС можно использовать не только для того, чтобы обеспечить взаимодействие SCADA с аппаратными устройствами, но и для обмена данными с любыми источниками данных, к примеру, с базой данных или с GPS приемниками.
OPC-сервер
ОРС сервер в качестве средства обеспечения взаимодействия с техническими устройствами может использоваться при проектировании определенных программ на языках программирования C++, Visual Basic, VBA и тому подобное. В таких задачах ОРС сервер применяется как Microsoft DCOM (Distributed Component Object Model) объект, от которого он может отличаться лишь стандартами обозначений и специальной терминологией из сферы промышленной автоматизации. Использование ОРС сервера при проектировании заказных программных продуктов может позволить скрыть от разработчиков всю сложность общения с аппаратным обеспечением, предоставляя простую и удобную методику доступа к аппаратным модулям через интерфейсы СОМ-объекта.
Стандарт ОРС имеет в своем составе следующие компоненты:
- ОРС DA (OPC Data Access), то есть, спецификацию по обмену данными между клиентом (к примеру, SCADA) и оборудованием (контроллерами, модулями ввода-вывода и другим) в реальном масштабе времени.
- OPC Alarms & Events (A&E), то есть, спецификацию для уведомления клиента о событиях и сигналах тревоги, посылаемых клиенту по мере их появления. Данный сервер способен пересылать аварийные сигналы, действия оператора, информационные сообщения, итоги контроля состояния системы.
- OPC HDA (Historical Data Access), то есть, спецификацию для обеспечения доступа к предыстории процесса (к сохраненной в архиве информации). Сервер способен обеспечить унифицированные способы доступа с помощью DCOM технологии. Может обеспечить чтение, запись и корректировку данных.
- Batch, то есть, спецификацию для специализированных физико-химических технологических процессов, связанных с обработкой материалов, которые не могут считаться непрерывными. В подобных процессах исполняется загрузка определенных типов сырья в заданных пропорциях в соответствии с рецептом, устанавливается режим обработки, а после исполнения цикла обработки и выгрузки готового материала выполняется загрузка новой партии сырья. ОРС сервер способен выполнить обмен между клиентом и сервером рецептами, характеристиками технологического оборудования, условиями и итогами обработки.
- OPC Data eXchange, то есть, спецификацию для обмена информационными данными среди двух ОРС DA серверов через сеть Ethernet.
- OPC Security, то есть, спецификацию, определяющую методики доступа клиентов к серверу, которые призваны обеспечить защиту конфиденциальной информации от несанкционированного изменения.
- OPC XML-DA, то есть, совокупность гибких, согласованных друг с другом правил и форматов для предоставления первичных данных при помощи языка XML, веб технологий и сообщений SOAP.
- OPC Complex Data, то есть, дополнительные спецификации к OPC DA и XML-DA, позволяющие серверам обрабатывать сложные типы данных, такие как бинарные структуры и XML-документы.
- OPC Commands, то есть, совокупность программных интерфейсов, которая может позволить ОРС клиентам и серверам идентифицировать, посылать и осуществлять контроль команд, исполняемых в техническом устройстве (в контроллере, модуле ввода-вывода).
- OPC Unified Architecture, то есть, принципиально новая совокупность спецификаций, которая уже не основывается на DСОМ технологиях.
Из всех приведенных спецификаций в Российской Федерации повсеместно применяются только две, а именно, ОРС DA и достаточно редко OPC HDA.
