OPC-open connectivity via open standards
Sisällys
1 JOHDANTO
2 OPC-JÄRJESTELMÄ
2.1 OPC server
2.2 OPC client
2.3 Esimerkki
3 STANDARDEJA
3.1 Ensimmäinen OPC standardi -Data Access (DA)
3.2 Muita OPC standardeja
4 OPC MAHDOLLISTAA
Lähteet
...
...
1 JOHDANTO
OPC eli Object linking and embedding for Process Control(nykyisin open connectivity via open standards) on avoimen tiedonsiirron standardi. Sitä käytetään automaatiosovelluksissa PC-valvomoiden ja ohjelmoitavan logiikan välillä siirtämässä tietoa valvomon ja logiikan välillä. "Standardeja" on lähes yhtä monta kuin on laitteiden valmistajiakin. Asiakkaalla voi olla oma, esimerkiksi Excelillä tehty valvomo-ohjelma johon halutaan tietoja logiikkaohjelmalla toteutetusta laitteesta. Tämä ohjelmien välinen tiedonsiirto voidaan toteutta OPC-serverillä. Usein puhutaan myös scada-liitynnästä OPC:n sijaan. Eräs OPC server ilmaisohjelma on MatrikonOPC, joka löytyy ositteesta www.matrikonopc.com/downloads/804/servers/index.aspx. Ohjelman lataus vaatii rekisteröitymisen sekä työpaikan tai koulun sähköpostiosoitteen (gmail.com yms. ei kelpaa). Matrikon lähettää rekisteröitymisen jälkeen paljon yhteydenottopyyntöjä ja mainoksia.
...
2 OPC-JÄRJESTELMÄ
...
...
2.1 OPC server
OPC server on tietokoneohjelma, joka siirtää tietoa ohjelmoitavan logiikan tai vastaavan ohjelmoitavan yksikön ja halutun PC valvomon välillä. Se voi toimia useiden eri valmistajien logiikoiden kanssa yhtäaikaisesti, joten yhteen tietokantaan voidaan tuoda tietoa useista eri järjestelmistä. Usein laitteenvalmistajan ja asiakkaan järjestelmät ovat eri valmistajien tekemiä, eikä asiakas ole halukas muuttamaan omia järjestelmiään. Tällöin laitteen valmistaja tekee ohjelmaan muuttujalistan niistä muuttujista, joita asiakas haluaa lukea tai kirjoittaa. Lisäksi tehdään kirjallinen selostus siitä, mistä kohtaa ohjelman muuttujalistaa kyseiset muuttujat löytyvät. Nyt asiakas voi käyttää haluamaansa OPC serveriä tuomaan halutut muuttujat omaan järjestelmäänsä. Tällaisia tietoja ovat mm. prosessin mittaustiedot, laitteen tila- ja hälytystiedot ja logiikan IO-tiedot. Asiakas voi myös halutessaan kirjoittaa laitteelle tietoja, kuten parametreja tai laitteen hallintaan liittyviä käskyjä.
- OPC-client ja OPC-serveri liityntöjä.
...
2.2 OPC client
Kun tarvittava tiedonsiirto on saatu OPC serverillä kuntoon voidaan ottaa OPC client käyttöön. OPC client on tietokoneohjelma, joka näyttää serveriltä saadut muuttujat halutuissa, usein graafisissa lokeroissa, joita PC valvomo tms. käyttää
...
2.3 Esimerkki
Ohjelmaan on tehty lohkot, joissa prosessorin aika(yyyy,mm,dd,hour,min ja sec) kopioidaan OPC(Scada)-muuttujiin (DINT_TO_SCADA0 – 5), sekä haluttu asetettava aika kopioidaan DINT_FROM_SCADA0 – 5. Jälkimmäisessä ohjelmalohkossa tarkkaillaan myös DINT_FROM_SCADA6.0 bittiä(DINT:n ensimmäinen bitti), joka liipaisee asetettavan ajan prosessorille. Muuttujat on tässä valittu DINT-tyyppisiksi.
2.Aika kopioidaan aika-muuttujista Scada-muuttujiin.
3.Asetettava aika kopioidaan Scada-muuttujista aika-muuttujiin ja kirjoitetaan prosessorille, kun liipaisu tapahtuu DINT_FROM_SCADA6.1-bitillä.
Seuraavat tiedot on annettu asiakkaalle, jotta asiakas saa ajan asetuksen omasta järjestelmästään toimimaan.
...
Asiakas etsii omalla OPC serverillä kyseiset muuttujat järjestelmästä ja rakentaa omaan valvomo- tai vastaavaan ohjelmaan ajan luku ja asetus osion.
4.Allen Bradley RSLinx-ohjelma tarvitaan yhteysasetuksia varten. Se näkee logiikan ja tunnistaa sen. Tämän jälkeen MatrikonOPC-serveri voi ottaa yhteyden logiikkaan.
!worddav653a9b6a3d78f28779ad0c618fa32438.png|height=260,width=566!5.MatrikonOPC-serverin yhteyksien asetus- ja muuttujien lisäyssivu.
6.Muuttujien etsintä ohjelmasta.
7.Muuttujien lisääminen OPC-serverille.
8.Muuttujat lisättynä OPC-serverille. Ohjelma ilmoittaa muuttujan arvon sekä yhteyden tilan.
9.Ohjelmaan kirjoitettavien muuttujien haku.
10.Kirjoitettavan muuttujan kirjoittaminen. Tässä kirjoitetaan vuosi 2012.
11.Ajan asetuksen liipaisun kirjoittaminen logiikkaan. 1.bitti = numero 1 kaksoisintegerinä.
12.Muutettu aika luettuna logiikalta.
...
...
3 STANDARDEJA
Tunnetuimmat määrittelyt ovat DA (Data access), A&E (Alarms and Events) ja HDA (Historical Data Access). Näistä DA on tarkeitettu tosiaikaisen prosessidatan siirtoon prosessilaitteista ja ohjausjärjestelmistä. A&E on tarkoitettu hälytys ja tapahtumatietojen eli trendien välittämiseen ja HDA puolestaa on tarkoitettu historiatietojen siirtoon. Edellämainuttujen määritelmien lisäksi OPC on määritellyt myös joukon muita rajapintoja. Tällä hetkellä OPC on työstämässä uutta OPC Unified Architecture määrittelyä, jonka tarkoituksena on yhdistää kaikki edelliset määrittelyt yhteisen rajapinnan taakse. Lisäksi uudessa määrittelyssä on keskitytty järjestelmien yhteensopivuuden, luotettavuuden ja skaalautuvuuden parantamiseen. Edellä mainittujen lisäksi OPC-UA, pohjautuen webservices tekniikoihin, poistaa vanhojen OPC-rajapintojen Microsoft COM riippuvuuden.
...
3.1 Ensimmäinen OPC standardi -Data Access (DA)
Helpottamaan prosessi-ja kappaletavaratuotannon automaatiosovellusten yhteensopivuutta, erityisesti vertikaaliseen integrointiin
DA koostuu palvelimesta (server), joukosta (group) ja muuttujasta (item)OPC DA palvelin olio sisältää tiedot palvelimesta ja toimii OPC joukko-olioiden säilönä. OPC joukko-olio sisältää OPC muuttujat ja mahdollistaa niiden loogisen järjestelyn.
OPC asiakas voi määrittää palvelimen joukoille tiedonsiirtotaajuuden ja joukon muuttujille deadbandin
...
3.2 Muita OPC standardeja
OPC Alarms and Events (A&E)Tarjoaa hälytys-ja tapahtumatietojen välityksen, Ei jatkuvaa tiedonvälitys kuten DA:ssa.
OPC Historical Data Access (HDA)Mahdollistaa sekä yksinkertaisten että kompleksisten tiedonkeruujärjestelmien lukemisen standardin mukaisesti. HDA asiakkaat voivat lukea joko prosessoitua tai muokkaamatonta dataa.
Lisäksi neljä muuta valmista standardia (Batch, Data eXchange, Security ja XML-DA).
OPC Batch mahdollistaa esim. seuranta-asemien, ohjausasemien, batch-ohjausjärjestelmien kuten pakkaus-, purku- ja punnitusjärjestelmien suoran yhdistämisen OPC-järjestelmään.
OPC Data eXchance mahdollistaa tiedonsiirron suoraan serveriltä serverille käyttämättä välissä client:a.
OPC Security salaa serverin clientille lähettämän tiedon, jonka vain client voi purkaa. Salauksen tasoa valittaessa kannattaa huomioida, että mitä vaikeampi salaus on sitä hitaammaksi tiedonsiirto muuttuu.
OPC XML-DA mahdollistaa tiedon esittämisen XML-muodossa. Voidaan tehdä ehtoja ja esittää tietoja eri formaateissa. Tulevaisuudessa standardin tavoitteena on se, että pystytään esittämään kaikki DA sekä A&E tiedot XML-muodossa.
...
4 OPC MAHDOLLISTAA
TRENDIT
• Prosessin käyttäytymistä voidaan seurata online ja historiatrendien avulla.
• Jakaa informaation verkkoon helposti monitoroitavaksi sovellusikkunoiden tai
Web selaimien kautta.
GRAFIIKKA
• Luo näyttävät käyttöliittymät helposti.
• Kuvia ja animaatioita voidaan tuoda useissa eri formaateissa käyttöliittymiin.
• Laaja symbolikirjasto helpottaa kehitystyötä
HÄLYTYKSET
• Hälytysten hallintajärjestelmä mahdollistaa hälytysten lähetyksen
moniin apuohjelmiin, kuten sähköpostiin, Web selaimeen ja arkistoon.
• Mahdollistaa vapaasti muotoiltavat hälytyssanomat.
• Arkistoi hälytykset tiedostoon, tulostimelle tai tietokantaan.
RESEPTIT JA RAPORTIT
• Reseptiryhmien luonti ja käyttö.
• Mahdollistaa teksti- ja grafiikkapohjaisten raporttien luonnin ja niiden
tarkastelun sovelluksessa tai Web selaimella
...
...
