Open Platform Communications (OPC)
Der Standard OPC (Open Plattform Communications) ist so konzipiert, dass er plattformunabhängig ist, so dass Geräte verschiedener Hersteller Informationen austauschen können.
Wenn mehr industrielle Automatisierungssysteme miteinander kommunizieren können, wird es möglich, Informationen aus jedem Teil des Fertigungsprozesses zu sammeln und zu analysieren. Damit lassen sich Datensilos durchbrechen, die Effizienz und Reaktionsfähigkeit verbessern und bessere Geschäftsentscheidungen treffen. Interoperabilitätsstandards wie OPC sind für die digitale Fertigung und ähnliche Bemühungen um eine Ausweitung der Automatisierung von entscheidender Bedeutung.
Die Geschichte des OPC
1995 gründeten vier Hersteller von Industrieautomation eine Arbeitsgruppe, um die Datenzugriffsprotokolle ihrer Geräte zu standardisieren, die damals überwiegend mit Microsoft-Betriebssystemen arbeiteten.
Das Ziel war die Abstraktion der Kommunikationsprotokolle von speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS), kleinen Spezialcomputern, die in der industriellen Automatisierung weit verbreitet sind. Die Abstraktion dieser verschiedenen Protokolle ermöglichte eine standardisierte Schnittstelle. Diese dient als eine Art Mittelsmann für die Umwandlung von Lese- und Schreibanfragen zwischen der Software für die Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI, Human Machine Interface), die Arbeiter zur Steuerung von Maschinen über SPS verwenden, und SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), einer gängigen Computerarchitektur für die industrielle Prozesssteuerung.
Im Jahr 1996 veröffentlichte die Arbeitsgruppe die Version 1.0 des OPC-Standards, der später in OPC Classic umbenannt wurde und von anderen Hardware- und Softwareanbietern übernommen wurde. Im selben Jahr wurde die OPC Foundation gegründet, um die Verfahren für Konformität, Zertifizierung, Interoperabilität und Validierung zu formalisieren.
OPC-Classic-Spezifikationen
Die erste Version des OPC-Standards basierte auf einer Microsoft-Technologie für den Datenaustausch zwischen Software-Komponenten, genannt DCOM (Distributed Component Object Model), einer Untermenge von COM (Component Object Model). Die ursprüngliche Bedeutung von OPC war OLE for Process Control, was sich auf OLE (Object Linking and Embedding) bezieht, eine Microsoft COM-Desktop-Technologie zum Einbetten und Verknüpfen von Dokumenten und anderen Softwareobjekten.
Im Jahr 1998 begann die OPC Foundation mit der Umwandlung der ursprünglichen Spezifikation in Webdienste.
Es gibt drei OPC-Classic-Spezifikationen:
- OPC Data Access (OPC DA) definiert die OPC Client-Server Technologie und wie Software Daten lesen und schreiben kann, sowie die verfügbaren Datentypen und Strukturen.
- OPC Alarms and Events (OPC AE) beschreibt, wie OPC Server Software Systeme überwachen und Alarme an Client Software senden kann.
- OPC Historical Data Access (HDA) definiert die Abfragen und Analysen, die auf die von den Geräten gesammelten historischen Zeitstempeldaten angewendet werden können.
OPC Unified Architecture
Im Jahr 2008, nachdem Microsoft die Bedeutung von DCOM zurückgefahren hatte, veröffentlichte die OPC Foundation den aktuellen Standard OPC Unified Architecture (OPC UA), um den Anbietern von OPC-Software die Erweiterung auf Nicht-Windows-Geräte zu erleichtern. Er ist rückwärtskompatibel zu OPC Classic und basiert auf einer serviceorientierten Architektur (SOA), einem Software-Design-Ansatz, der in der Fertigung immer häufiger eingesetzt wird.
OPC UA ist ein erweiterbares SOA-Framework, das für die Unterstützung einer Vielzahl von Plattformen entwickelt wurde, von eingebetteten Mikrocontrollern bis hin zu Cloud-Infrastrukturen. Es bietet Sicherheit durch Verschlüsselung, Authentifizierung und Auditing. Es geht über OPC Classic hinaus, indem es On-Demand-Fähigkeiten, die Fähigkeit, Server und andere Systeme in einem Netzwerk zu erkennen, und ein Adressraumschema hinzufügt, das komplexere Datenstrukturen ermöglicht.
Die OPC Foundation bietet herunterladbare COM Proxy Wrapper für die Integration von OPC-UA- und OPC-Classic-Produkten.
Die OPC Foundation hat Mitgliedsunternehmen auf der ganzen Welt. Zu den Mitgliedern gehören führende Unternehmen aus den Bereichen Software, Hardware, Industrieautomatisierung, Machine-to-Machine (M2M), Energie sowie verarbeitende Industrie. Zu den bekannten Marken gehören Honeywell, IBM, Microsoft, Pfizer, Rockwell, Samsung, SAP und Siemens.
