OPC-сервер

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. OPC Data eXchange, то есть, спецификацию для обмена информационными данными среди двух ОРС DA серверов через сеть Ethernet.
6. OPC Security, то есть, спецификацию, определяющую методики доступа клиентов к серверу, которые призваны обеспечить защиту конфиденциальной информации от несанкционированного изменения.
7. 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.
8. 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.
9. 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).
10. OPC Unified Architecture, то есть, принципиально новая совокупность спецификаций, которая уже не основывается на DСОМ технологиях.