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Open Platform Communications (OPC): Grundlagen der OPC-Server-Technologie

Kepware kann auf jahrelange Erfahrung in der Entwicklung zuverlässiger und benutzerfreundlicher OPC-Technologien zurückblicken. Erfahren Sie, wie sich die OPC-Standards seit der Gründung der OPC Foundation bis zur Einführung von OPC UA heute entwickelt haben.

Was ist Open Platform Communications (OPC)?

OPC bietet offene Konnektivität für die industrielle Automation. Interoperabilität wird durch nichtproprietäre offene Standardspezifikationen erreicht. Die erste Spezifikation des OPC-Standards war das Ergebnis der Zusammenarbeit zwischen führenden internationalen Automationsanbietern und Microsoft. Die ursprünglich auf der OLE-COM- und -DCOM-Technologie von Microsoft basierende Spezifikation definierte einen Standardsatz von Objekten, Schnittstellen und Methoden, um die Interoperabilität von Software-Anwendungen für Prozesssteuerung und Fertigungsautomation zu ermöglichen. Mittlerweile gibt es Hunderte von OPC Data Access-Servern und -Clients.

Was ist ein OPC-Server und wie funktioniert er?

Sie möchten wissen, ob es sich bei OPC um eine Client/Server-Technologie handelt? Richtig! Eine Anwendung fungiert als Server, der Daten bereitstellt, die andere als Client, der Daten verwendet. OPC ist ein Kommunikationsstandard für die Industrie, der den Datenaustausch zwischen Geräten und Steuerungsanwendungen mehrerer Hersteller ohne proprietäre Einschränkungen ermöglicht.

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Warum wurde OPC entwickelt?

Die OPC-Technologie wurde von der OPC Foundation entwickelt, um durch die Vereinfachung der Kommunikationsprotokolle für industrielle Geräte und Anwendungen im Rahmen eines größeren Leitsystems (DCS) doppelten Aufwand für Hardware-Hersteller zu verringern. Sie unterstützt den einfachen Datenaustausch zwischen SCADA, HMI, SPSen und anderen kritischen Systemen.

Welche Vorteile bietet die Einführung von OPC?

Die Einführung von OPC bietet mehrere wichtige Vorteile, darunter Interoperabilität, offene Lösungen und Wahlfreiheit. Automationsanbieter können Lösungen anbieten, die wirklich offen sind. Dadurch erhöht sich für Endanwender die Auswahl bei Automationsanwendungen. Die Zeiten sind spannend für die Industrie. Automationsprofis weltweit genießen nun die Vorteile von OPC in ihren industriellen Anwendungen.

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Die Geschichte von OPC

1994 gründeten Experten aus verschiedenen Bereichen der Industrie die OPC Foundation. Ihr Ziel war die Entwicklung einer Client/Server-Spezifikation für Anwendungen, die Daten schnell und zuverlässig austauschen können, und die Eliminierung von proprietären Schemata, die den Entwicklungsaufwand für Hersteller vervielfachten. Die OPC Foundation veröffentlichte die erste Spezifikation, Data Access Specification 1.0a, im Jahr 1996. Basierend auf dieser Spezifikation wurde rasch Client/Server-Software entwickelt.

Die Data Access Specification machte die Entwicklung proprietärer Kommunikationstreiber, die häufig aufwendiger war als die Entwicklung der Anwendung selbst, überflüssig. Bei der OPC-Technologie liegt der Fokus von Herstellern nahezu exklusiv auf der Client-Anwendung. In der Data Access Specification ist definiert, wie die Client- und die Server-Anwendungsschnittstelle aufgebaut werden. Wird die Spezifikation ordnungsgemäß befolgt, können sich Client-Hersteller darauf verlassen, dass jeder beliebige OPC-Server für ein industrielles Gerät die notwendige Konnektivität für den Datenzugriff bereitstellen kann. Für OPC-Anwendungen spielen Probleme wie Time-to-Market und Zuverlässigkeit keine Rolle mehr.

Historisch waren Endanwender bei der Auswahl von Lösungen auf die verfügbaren Kommunikationstreiber angewiesen oder mussten hoffen, dass Hersteller sich bereit erklärten, entsprechende Treiber zu entwickeln. Dank OPC können sie nun die beste Software zur Lösung ihrer Anwendungsprobleme auswählen. Sie haben die Wahl zwischen verschiedenen OPC-Server-Anbietern, um neue Treiber zu entwickeln oder Performance-Probleme zu beseitigen. Anwendungsanbieter können sich auf die kontinuierliche Verbesserung ihrer Kernprodukte konzentrieren, ohne durch Kommunikationsprobleme und andere Dinge gestört zu werden.

OPC Classic-Spezifikationen

Die OPC Classic-Spezifikationen wurden unter Verwendung von COM/DCOM von Microsoft entwickelt, um eine reibungslose Kommunikation zwischen Anwendungen und Geräten in verteilten Netzwerken zu fördern. Diese Spezifikationen sind Data Access, Alarms and Events sowie Historical Data Access. Es gibt vielfältige Tools für Kunden, die Standardprodukte bevorzugen.

  • OPC Data Access (OPC DA)

    OPC Data Access (OPC DA) ist eine Spezifikation, die von der OPC Foundation entwickelt wurde. Ein OPC-Server besteht aus mehreren Objekten: dem Server, der Gruppe und dem Element. Gruppen sind eine Möglichkeit für Clients, Daten zu organisieren. Elemente stellen Verbindungen mit Datenquellen innerhalb des Servers dar. Damit wird der Pfad für den Echtzeit-Datenaustausch zwischen Client und Server über universelle Protokolle definiert.

  • OPC Alarms and Events (OPC AE)

    Angesichts der großen Menge an Automation und Daten in modernen Fertigungsumgebungen benachrichtigt OPC Alarms and Events (OPC AE) die IT-Abteilung über Alarme, überprüft Ereignisse, warnt rechtzeitig vor Anlagenausfällen oder anstehenden Wartungsarbeiten und optimiert Abläufe bei Alarmen, damit die Systeme online bleiben.

  • OPC Historical Data Access (OPC HDA)

    Angesichts der großen Menge an Automation und Daten in modernen Fertigungsumgebungen benachrichtigt OPC Alarms and Events (OPC AE) die IT-Abteilung über Alarme, überprüft Ereignisse, warnt rechtzeitig vor Anlagenausfällen oder anstehenden Wartungsarbeiten und optimiert Abläufe bei Alarmen, damit die Systeme online bleiben.

OPC Unified Architecture (OPC UA)

OPC Unified Architecture (UA) ist eine plattformunabhängige Architektur, die sämtliche Komponenten der OPC Classic-Spezifikationen in einem Framework konsolidiert. Die SOA-Lösung (Service-Oriented Architecture) integriert dezentrale Software-Komponenten und stellt Interoperabilität und Kommunikation sicher. Die mehrstufige OPC-Architektur bietet Plattformunabhängigkeit, Sicherheit, Erweiterungsmöglichkeiten, Informationsmodellierung und funktionale Äquivalenz.

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ThingWorx Kepware Server

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Kepware verfolgt innerhalb der OPC-Umgebung das Ziel, sich mit zuverlässigen, benutzerfreundlichen Produkten als führender Anbieter der Server-Komponente zu positionieren. ThingWorx Kepware Server basiert auf der langjährigen Entwicklungsarbeit für Kommunikationstreiber und OPC-Technologie.