Opc là gì

  -  
Xin hãy xếp hạngChọn mức 1Chọn nấc 2Chọn nút 3Chọn mức 4Chọn mức 5 

Qua quy trình dàn xếp công việc với đối tác, Shop chúng tôi bao gồm đàm luận với nhau về quan niệm OPC AU. Thiết nghĩ về đây là định nghĩa cũng kha khá new, phù hợp cùng với Xu thế công nghiệp 4.0 cùng cũng vô tình phát âm được bài báo sau. vhpi.vn xin phnghiền được phân chia đang cùng với các bạn: có mang cơ bạn dạng về OPC UA - giao thức cho công nghiệp 4.0

*

1. GIỚI THIỆU

Trong khoảng tầm 12 năm kia phía trên, quan niệm OPC có thể siêu lạ lẫm so với nhiều phần kỹ sư trong lĩnh vực tự động hóa hóa công nghiệp. Một không bao lâu sau OPC được coi như như là phương án cuối cùng để kết nối SCADA cùng với PLC khi mà trên SCADA không có driver để liên kết cùng với PLC này. Ngày ni OPC siêu phổ cập và được cung ứng vì tất cả các phần mềm SCADA. Nhưng chính là OPC Data Access (OPC DA). Bài viết này không đi về phân tích cùng ứng dụng OPC DA nhưng mà là một chuẩn OPC không giống – OPC Unified Architecture (OPC UA).

Bạn đang xem: Opc là gì

Với kinh nghiệm rộng 15 năm thao tác với OPC DA, dẫu vậy lại khoảng tầm 5 năm vừa mới đây, công ty chúng tôi hiếm khi sử dụng OPC DA vày các hạn chế của chính nó, không dừng lại ở đó các phần mềm SCADA vẫn cung cấp sẵn driver để kết nối trực tiếp với PLC. Mặc mặc dù OPC UA thành lập cũng khá thọ, tuy vậy không hẳn ứng dụng SCADA nào thì cũng vẫn hỗ trợ, với cũng trong xu gắng cuộc biện pháp mạng lần đồ vật 4, tác giả ý muốn đưa cài đặt đến tín đồ đọc thấy được sự khác biệt giữa đặc tả OPC DA với OPC UA, số đông Điểm sáng rất nổi bật Lúc áp dụng OPC UA, vì sao là giao thức nền tảng gốc rễ đến Industrie 4.0, và ứng dụng liên kết SCADA với PLC mẫu S7-1500 áp dụng chuẩn này.

2. OPC DA VÀ OPC UA

OPC được viết tắt từ OLE for Process Control, OLE là Object Linking & Embedding là công nghệ một thời nổi đình nổi đám của Microsoft – Công nghệ COM/DCOM (Component Object Model, D – tức là Distributed). vì vậy OPC đó là COM/DCOM for Process Control, được phát âm là: Kiến trúc liên kết các đối tượng người dùng phân tán (phần mềm) trong tự động hóa công nghiệp. COM Thành lập và hoạt động là để sửa chữa thay thế mang đến DDE (Dynamic Data Exchange). Nếu phát âm DDE là technology dành riêng cho Copy và Paste thì COM là Drag và Drop vào Microsoft Windows. Một số fan không muốn đọc OPC là OLE for Process Control, người ta có nhu cầu ca tụng về OPC bằng cách Hotline OPC là Openness, Productivity, and Connectivity.

Năm 1994, đặc tả OPC thứ nhất là OPC Data Access tốt là OPC truy cập dữ liệu thời gian thực luật pháp cách thức truy cập SCADA (Client) đến PLC thông qua phần mềm (Server) chạy trên máy vi tính hệ điều hành Windows. Lúc này những ứng dụng SCADA liên kết cùng với các PLC trải qua 3 bí quyết phổ biến: trải qua driver thẳng. SCADA áp dụng những hàm đọc/ghi/thông số kỹ thuật sống vào tệp tin driver (DLL) để truy cập mang đến PLC; trải qua DDE Server, SCADA đóng vai trò là DDE Client; thông qua OPC Server, SCADA đóng vai trò là OPC Client (OPC sinh sống đấy là OPC DA). Thực tế người tiêu dùng (kỹ sư lập trình SCADA) giỏi dùng driver trực tiếp để kết nối với PLC. khi không có driver thẳng, người dùng bắt đầu thực hiện OPC DA vị một trong những điểm giảm bớt của OPC DA sẽ tiến hành đối chiếu sau đây:

Tốc độ truy vấn SCADA mang lại PLC bị giảm do đề xuất truy cập qua một trong những phần mềm trung gian. OPC Server DA được xem nlỗi là một trong cầu nối giữa SCADA với PLC.Truy cập qua mạng LAN khó thực hiện. khi SCADA chạy xe trên một laptop không giống, OPC Server DA điều khiển xe trên một máy tính xách tay khác thì câu hỏi truy cập rất trở ngại, thậm chí là (trong thực tế) trọn vẹn không truy vấn được. Để làm cho được vấn đề này, trên những máy tính xách tay yêu cầu singin đúng một user name cùng password, đề nghị sử dụng DCOM config nhằm thông số kỹ thuật hàng loạt thông số không tường minc. Có trường đúng theo sau khoản thời gian có tác dụng đúng vật dụng trường đoản cú công việc được hướng dẫn, nhưng mà công dụng vẫn ko liên kết được nhưng mà có tác dụng tốn kém nhẹm thời gian người tiêu dùng.OPC DA sử dung port 135. Port này phía trong dãy port bị ngăn vị những Firewall truyền thống lịch sử. Nên vấn đề truy cập qua mạng LAN khôn cùng trở ngại.Client với Server ko liên kết được qua mạng Internet.OPC DA Server chỉ chạy được bên trên hệ điều hành quản lý Windows với cũng ko chạy được bên trên .NET. Chính điều đó cũng ko bao giờ chạy thẳng được trên PLC.Để SCADA kết nối được được với OPC DA Server thì bên trên laptop chạy SCADA bắt buộc cần phải có thông tin Server đã làm được ĐK trên registry của Windows. Để giành được thông báo này người sử dụng nên download ngulặng ứng dụng OPC Server trên máy vi tính SCADA (mặc dù là chỉ cần Program ID).Nếu đi sâu vào vẻ ngoài vận động giữa Client (SCADA) cùng Server thì đã thấy được điểm rất chưa ổn của OPC DA. Client kết nối cùng với Server bởi liên kết “cứng”, tức là Client sản xuất một không gian đối tượng người dùng bên trên Server và trỏ (pointer trong C++) cho các đối tượng này. Khi mất liên kết tuyệt Server bi khởi rượu cồn lại thì Cient vẫn trỏ cho vùng nhớ không xác định. Client cần được khởi hễ lại nhằm tạo ra một không khí đối tượng người sử dụng không giống. Vậy nên kỹ thuật links “cứng” này hoàn toàn ko tương thích vào câu hỏi liên kết qua mạng internet.

OPC UA được gọi là 1 trong chuẩn chỉnh truyền thông media bậc cao hòa bình, được cải cách và phát triển bởi vì hiệp hội cộng đồng OPC Foundation, tuy vậy OPC UA hoàn toàn không giống trước so với đặc tả lũ anh của mình OPC DA. Chính do vậy OPC UA được gọi bằng nhiều từ Open Platsize Communication (OPC) Unified Architecture (UA) nhằm mục tiêu rời đi nhiều trường đoản cú dường như không thích hợp thời OLE for Process Control của OPC DA với phần đa đặc tả không giống.

OPC UA bao gồm bước tiến gì? Trước hết, OPC UA khắc phục và hạn chế tât cả các điểm hạn chế của OPC DA đã làm được liệt kê ngơi nghỉ bên trên. Nhìn bình thường OPC UA có những ưu thế sau:

OPC UA là chuẩn chỉnh nước ngoài IEC 62541.OPC UA Server với Client rất có thể được lập trình với chạy xe trên nhiều hệ điều hành quản lý không giống nhau.OPC UA Server với Client rất có thể được chạy trên các vật dụng trường như cảm biến và chấp hành. do vậy tài liệu từ cảm biến, máy chấp hành rất có thể được đưa trực tiếp lên Cloud.Có tính bảo mật cao, áp dụng nhiều lớp bảo mật:Hỗ trợ tính Fault tolerance và Redundancy.X509 Certificate: Client nên tất cả Certificate vì chưng Server cung ứng thì mới có thể truy cập được dữ liệu;Chữ ký: mỗi thông điệp truyền đi số đông được kèm theo chữ ký kết, Server vẫn so sánh cùng với chữ ký đăng ký trước nhưng từ kia chấp nhận/không đồng ý thông điệp.Mã hóa: mỗi thông điệp truyền rằng phần nhiều được mã hóa.User/Password: đăng nhập truyền thống để vào Server.Quyền truy vấn cho từng point (tag): từng phát triển thành bên trên Server đều phải sở hữu chọn lựa được cho phép chỉ hiểu, đọc/ghi hay trọn vẹn ko truy vấn được.Hỗ trợ nghệ thuật Heartbeat hai chiều thân Client với Server nhằm kiểm soát triệu chứng hoạt động cùng nhau.Hỗ trợ công dụng automatic backfilling tài liệu. Khi liên kết thân Client và Server bị cách biệt thì tài liệu vào thời hạn này được buffer trên Server. Ngay sau khoản thời gian liên kết được khôi phục thì tài liệu buffer này được gửi tức thì mang đến Client.Dữ liệu Bàn bạc thân Client với Server bao gồm: Biến cơ bạn dạng (Elementary variable); Hàm (Method); Sự kiện (Event); Mãng (Array) và Đối tượng (Datablock).Bao bao gồm luôn luôn History, Alarms & Event. Trước đây các quánh tả này tồn tại riêng biệt biệt: OPC HDA, OPC A&E.Hỗ trợ giữ thứ tâm trạng (State-machine).

Xem thêm: Tải Miễn Phí Apk Cadillacs And Dinosaurs Android, Game Bộ Đội Đi Cảnh

3. OPC UA TRÊN PLC S7-1500

PLC S7-1500 của hãng sản xuất Siemens với Firmware 2.0 cùng được lập trình trên ứng dụng TIA Portal version 14 trlàm việc đi sẽ tiến hành cung ứng trợ OPC UA. Tức là OPC UA Server chạy thẳng bên trên CPU của PLC này. Thành phần bao gồm chạy trên CPU của PLC là chương trình với dữ liệu tinh chỉnh và điều khiển. OPC UA Server là áp dụng chạy chủ quyền trên cùng CPU. khi thiết kế trên TIA Portal bắt buộc để ý 3 bước dưới đây để chế tác OPC UA server trên PLC S7-1500 (hình 1):

1. Kích hoạt công dụng OPC UA VPS trên Properties của CPU S7-1500 trong môi trường thiên nhiên TIA Portal.

2. Xác thừa nhận là bao gồm License vẫn cài đặt.

3. Cấu hình các thay đổi trên PLC có thể chấp nhận được truy cập đọc/ghi trường đoản cú OPC UA Client.

*

Hình 1. Ba bước Khi lập trình sẵn trên TIA Portal để triển khai OPC UA Server

Khi OPC UA Client tất cả hưởng thụ Server cung ứng không gian thương hiệu và cấu trúc tài liệu, thì Server truy vấn vào vùng tài liệu của công tác điều khiển và tinh chỉnh, dìm ban bố cùng gửi lại mang lại Client (hình 2).

*
Hình 2. Cơ chế truy cập không gian tên dữ liệu OPC UA bên trên S7-1500

Trong nội dung bài viết này không đề cùa tới setup bảo mật bên trên Client (SCADA) với Server (S7-1500) cũng giống như áp dụng thực tế của OPC UA vào S7-1500. Tác trả xin trình diễn các vấn đề chi tiết này sinh sống trong các nội dung bài viết ngơi nghỉ các số sau. Có 4 cách thức thảo luận tài liệu giữa Client với Server: • Đọc/ghi đồng điệu (Synchronous Read/Write). • Đọc/ghi bất đồng điệu (Asynchronous Read/Write). • Đọc/ghi tài liệu ĐK trước (Registered Read/Write). • Đăng ký kết (Subscription).

Xem thêm: 55 ++ Tranh Vẽ Đề Tài Trò Chơi Dân Gian Đẹp Nhất, Bài 25: Vẽ Tranh

Trong phương thức hiểu ghi đồng hóa, Client gửi trải đời mang đến Server thương hiệu Node bắt buộc đọc/ghi cùng đợi kết quả trong một thời gian nhất định. Đọc/ghi nhất quán trong OPC UA khác với trong OPC DA là: việc gửi yêu thương được thực hiện do Stachồng phía Client, cùng Client chỉ đợi dữ liệu trong phạm vi của chính bản thân mình (hình 2). Đối cùng với cùng với phương pháp đọc/ghi ko đồng bộ: Client gửi mang đến hưởng thụ đến Server thương hiệu Node yêu cầu đọc/ghi với Client sẽ không còn đợi bài toán dấn dữ liệu. Tiếp theo, Server tìm kiếm kiếm trên vùng tài liệu ở trong công tác tinh chỉnh và điều khiển theo tên tận hưởng, đọc/ghi Node kia và gửi/thông báo lại đến Client. Đọc/ghi không đồng bộ trong OPC UA khác cùng với OPC DA là: Việc gửi hưởng thụ được thực hiện bởi vì Stachồng phía Client (hình 2). Chính nhờ vào Client ko liên kết “cứng” cùng với Server cho nên việc điều đình dữ liệu giữa chúng trải qua internet được thực hiện thuận tiện và mềm dẽo. Đối với hai phương pháp này, các lần Client trải nghiệm đọc/ghi là Server lại đề nghị tìm tìm vào khối hệ thống bằng thương hiệu (hình 3a) dẫn mang lại chi phí thời gian cho từng lần thảo luận cao hơn nữa đối với phương thức đọc/ghi Node vẫn ĐK trước (hình 3b). Trong phương pháp đọc/ghi Node vẫn đăng ký trước, các lần trao đỗi dữ liệu, Client chỉ cần gửi Node ID dưới dạng số nguyên ổn và tiếp sau, Server sẽ truy vấn trực tiếp vào Node này bên trên Server để đưa thông báo cùng gửi lại mang lại Client. Với phương pháp này ví dụ tốc độ truy vấn nkhô giòn rộng nhiều so với cách thức truy cập Node ko đăng ký trước. Phương thơm pháp hội đàm tài liệu Subscription trong OPC UA, về nguyên tắc thì y như OPC DA: Client ĐK danh sách các Node trên Server, Lúc và chỉ lúc quý giá những Node này đổi khác thì Server bắt đầu gửi lại mang đến Client (hình 4). Phương thơm pháp Bàn bạc dữ liệu này rõ ràng là chiếm ưu ráng vào việc sử dụng con đường truyền tài liệu là Internet. Chúng tôi vẫn phân tích rõ hơn vẻ ngoài này trong những nội dung bài viết tiếp theo sau.

*

Hình 3. Đọc/ghi đồng hóa với bất đồng điệu vào OPC DA với UA

*
Hình 4. Đọc/ghi ko ĐK trước cùng đọc/ghi đăng ký trước

*
Hình 5. Phương thức thảo luận tài liệu ĐK (Subscription)

4. PLC S7-1500 VÀ SỰ CHUẨN BỊ CHO INDUSTRIE 4.0 Với sự có mặt của OPC UA Server tích hòa hợp ngay trên CPU của PLC S7-1500 cho phép SCADA truy cập một phương pháp dể dàng đến PLC này tự số đông ngõ ngách trên nhân loại trải qua Internet (hình 5) cùng với tính bảo mật thông tin rất to lớn. Trong mô hình này PLC được liên kết một cách thẳng vào Internet mà ko yêu cầu thông qua một trong những phần mượt làm sao kia chạy trên máy tính xách tay như trước đó phía trên. Ngày nay, SCADA được đám mây hóa (Cloud-based SCADA) cùng đa số vấn đề tích lũy tài liệu, tính toán thù, sự kiện, thông báo, tinh chỉnh, tàng trữ lược sử với đối chiếu tài liệu được triển khai vì phần đa Server chạy xe trên Cloud. Các Server này đã kết nối thẳng với các PLC S7-1500 sắp xếp nghỉ ngơi các nhà máy bên trên thế giới. Các khối hệ thống với lắp thêm đầu cuối là các Client và các vận dụng cùng với mục đích là để hiển thị, cung cấp hình ảnh tinh chỉnh và điều khiển, bối cảnh cai quản cùng giao diện trích xuất dữ liệu (hình 6). Tập đoàn Siemens hiện giờ vẫn gửi vào vận hành Cloud riêng của bản thân mình nhằm mục đích hỗ trợ hệ quản lý và điều hành điện toán đám mây gốc rễ đến Industrial Internet of Things và trong số ấy gồm Cloud-based SCADA mà lại giao thức căn nguyên là OPC UA – Đó chính là MindSphere. Đối với những tập đoàn lớn đa đất nước cài mạng lưới những nhà máy sản xuất hoạt động phân bố sinh sống các nước khác biệt trên quả đât, vấn đề số hóa với đưa SCADA chạy xe trên hệ điều hành và quản lý điện toán đám mây là vô cùng cấp thiết. Vấn đề này đòi hỏi việc xây dựng những hệ thống tinh chỉnh cùng SCADA tức thì từ bỏ thuở đầu yêu cầu Để ý đến mang lại giao thức công nghiệp chất nhận được kết nối, điều đình tài liệu nkhô giòn, tài liệu lớn với bảo mật thông tin cao – kia chính là OPC UA.

*
Hình 6. PLC S7-1500 liên kết thẳng với SCADA áp dụng con đường truyền tài liệu là Internet