Vraag het aan een specialist

OPC UA en OPC uitgelegd

OPC UA is een moderne standaard voor machine communicatie. Hier volgt een uiteenzetting van de achtergrond en huidige status.

 

OPC en OPC UA uigelegdOPC staat voor OLE for Process Control, waaruit duidelijk blijkt dat het afkomstig is van de Microsoft-community, gebaseerd op de OLE- en DCOM-technologie waarmee destijds programma’s met elkaar communiceerden. OPC is een client / server-gebaseerd protocol, wat betekent dat u een of meer servers hebt die wachten op verzoeken van een of meerdere clients om data. Zodra de server een verzoek ontvangt, antwoordt het hierop en gaat het vervolgens terug naar de wachtstand. Maar de client kan de server ook instrueren om automatisch updates te verzenden wanneer deze bij de server binnenkomen. In OPC is het de client die beslist wanneer en welke gegevens de server zal ophalen van de onderliggende systemen. Dat geldt ook als de client zich abonneert op updates waarbij de client beslist hoe vaak de server deze systemen moet controleren.

Lees hier meer over het Kepware communicatie platform >

OPC Client en OPC ServerOPC Fundamentals

OPC staat voor OLE for Process Control, waaruit duidelijk blijkt dat het afkomstig is van de Microsoft-community, gebaseerd op de OLE- en DCOM-technologie waarmee destijds programma’s met elkaar communiceerden. OPC is een client / server-gebaseerd protocol, wat betekent dat u een of meer servers hebt die wachten op verzoeken van een of meerdere clients om data. Zodra de server een verzoek ontvangt, antwoordt het hierop en gaat het vervolgens terug naar de wachtstand. Maar de client kan de server ook instrueren om automatisch updates te verzenden wanneer deze bij de server binnenkomen. In OPC is het de client die beslist wanneer en welke gegevens de server zal ophalen van de onderliggende systemen. Dat geldt ook als de client zich abonneert op updates waarbij de client beslist hoe vaak de server deze systemen moet controleren.

OPC Protocollen

OPC ProtocollenDe verschillende klassieke OPC-protocollen zijn volledig op zichzelf staand en hebben onderling niets gemeen. Dat betekent dat het kwaliteitsveld in DA geen verbinding heeft met hetzelfde veld in HDA. Momenteel zijn er in het klassieke OPC-model de volgende protocollen; DA (realtime data), AE (alarm & events), HDA (historische data), XML DA (XML-data) en ten slotte DX (gegevensuitwisseling). Elk van deze protocollen heeft zijn eigen lees-en schrijfopdrachten die op dat moment slechts één protocol beïnvloeden. Dus ook wanneer een OPC-server meerdere van deze protocollen ondersteunt. Het meest gebruikte en oudste protocol is de Direct Access (DA) en deze zal hier dan ook verder worden toegelicht.

OPC Data Access

OPC Data AccessHet oudste en meest eenvoudige protocol van de OPC-stack is het Data Access-protocol dat rechtstreeks gegevens uit de besturingssystemen naar andere systemen op de werkvloer stuurt. Elke stukje data over een specifieke meting of setpoint bevat gestructureerde informatie. Eerst heb je de waarde zelf en natuurlijk de naam ervan. Dan is er nog de datumtijdstempel die u de exacte tijd geeft waarop de waarde werd gelezen. Deze tijdstempel kan direct uit het onderliggende systeem worden overgenomen of worden toegewezen op het moment dat de gegevens op de OPC-server worden gelezen. Het laatste stukje informatie is de Quality, en geeft aan of de gelezen data wel geldig is of niet.

OPC Alarm en Events

OPC Alarm en EventsHet tweede protocol dat werd toegevoegd aan de OPC-stack was Alarms & Events. Dit protocol is fundamenteel verschillend van het DA-protocol, eenvoudigweg vanwege het feit dat events geen actuele waarde hebben. Dit betekent dat dit protocol altijd een abonnement is waarbij de clients alle gebeurtenissen krijgen die binnenkomen. Qua informatie die bij de events horen, zijn er geen tags en dus ook geen naam en kwaliteit, maar er is natuurlijk een tijdstempel. Zoals in het geval van DA is er ook hier geen opslag van data op de server en als de gebeurtenis eenmaal is overgedragen, vergeet de server dat hij er ooit was.

OPC Historical Data Access

OPC Historical Data AccessHet verschil tussen DA, AE en HDA is dat HDA historische gegevens bevat en u een groot aantal gegevens uit het verleden kunt opvragen. Het protocol ondersteunt daarom lange recordsets met gegevens voor een of meer gegevenspunten. Het is ontworpen om op een uniforme manier toegang te bieden om historische gegevens op te halen die zijn opgeslagen in Historian-systemen zoals OSI-PI of Historian van GE. Het protocol wordt tegenwoordig niet zo veel gebruikt en is met de introductie van OPC UA enigszins verouderd. 

OPC Unified Architecture

OPC Unified ArchitectureHet belangrijkste verschil tussen de klassieke OPC DA, AE, HDA en OPC UA is dat de laatste niet meer gebaseerd is op de OLE- en DCOM-technologie van Microsoft, waardoor het op elk platform kan worden geïmplementeerd zoals iOS van Apple, Linux (JAVA) of nog steeds Windows uiteraard. Een andere zeer belangrijk onderdeel van UA is de mogelijkheid om datastructuren of modellen te gebruiken. Dit betekent dat de datatags of -punten kunnen worden gegroepeerd en een context krijgen die het beheer en onderhoud veel eenvoudiger maken. Deze modellen kunnen tijdens runtime worden opgevraagd, waardoor een client de mogelijkheid krijgt de server om datastructuren te vragen.

OPC UA Informatie Modellering

OPC UA Informatie ModelleringDe informatie modellering is zeer modern in OPC UA. Deze modellen kunnen worden verder worden gespecificeerd door fabrikanten of protocol-organisaties zoals BACNet. Het kan ook een complexe MESH-structuur bevatten waarin onderlinge relaties en verbindingen tussen punten en knooppunten kunnen worden vastgelegd. De mogelijkheid bestaat dus om datastructuren te creëren, zodat bepaalde gegevens altijd als één geheel gegroepeerd en behandeld worden. Dit is belangrijk in veel toepassingen waarbij u zeker wilt weten dat de gegevensset tegelijkertijd wordt binnengehaald.

OPC UA Communicatie Lagen

OPC UA CommunicatieOPC UA is zoals gezegd gebouwd om platformonafhankelijk te zijn en de communicatie is daarom opgebouwd uit lagen bovenop de standaard TCP/IP-stack. Binnen deze standaard zijn er twee lagen: een die de sessie afhandelt en een om een veilig kanaal tussen de client en de server tot stand te brengen. De transportlaag bestaat uit TCP/IP met daarnaast SSL, HTTP of HTTPS. De communicatie lagen beveiligen het communicatiekanaal niet alleen tegen beschadiging van gegevens, maar zorgen er ook voor dat de authenticatie verzekerd is, zodat de eindpunten niet kunnen worden geïnfiltreerd of gewijzigd. Dit is gebaseerd op X.509-certificaten die uit drie delen bestaan en eenmalig bij het eerste peer-to-peer-contact moet worden ingesteld. Een goede OPC-server regelt dit automatisch voor u.

OPC UA en applicaties

OPC UA ApplicatiesTot nu toe wordt OPC UA meestal gebruikt voor het overbruggen van verschillende OPC-servers, ook wel “tunneling” genoemd. OPC DA servers zijn vanwege het DCOM-protocol namelijk niet routeerbaar en niet veilig genoeg om over het internet te gebruiken. OPC UA is dat wel. Tunneling is bijvoorbeeld eenvoudig te realiseren met Kepware. Andere toepassingen zijn de GE Global Discovery Server met volledige OPC UA-ondersteuning voor het bladeren door de datastructuren. Dit is nog steeds niet veel toegepast, maar de ontwikkeling gaat snel en er wordt veel werk verricht om datamodellen op te nemen voor het overbrengen van modellen van BACNet, ISA95 en PLCopen.

Downloads

Configuration Manager Help: OPC UA

OPC Unified Architecture (UA) is an open standard created by the OPC Foundation with help from dozens of member organizations.

Quick Client Help: OPC

The OPC Quick Client assists in the testing and development of the OPC Data Access 1.0 and 2.0 servers. It supports both local and remote OPC server connections. Remote connections are handled through the operating system's DCOM interface.

Contact

Vul het onderstaande formulier in of neem contact op met onze afdeling Inside Sales +31 (0)76-5871010

Ja, ik ga hierbij akkoord met de verwerking van mijn persoonlijke gegevens in overeenstemming met de Novotek Privacy Policy.