siemens x
控制軟件

OPC統(tǒng)一架構如何影響自動化

2025China.cn   2014年09月28日

  1. 概述

  OPC-UA為用戶構建下一代應用軟件中的組件模塊是非常重要的。由于確保了與老版本的兼容,供應商可以獲得更多收益,因為采用新的OPC UA架構,沒有任何損失,卻增加更多的可能性。

  過去的十年,軟件供應商使用面向對象和面向服務的架構設計產(chǎn)品,獲得了伸縮性和可靠性的結果。令人驚訝的是,這些成功的架構模型很少被用來實現(xiàn)整個工廠的信息交換。這些技術的延遲使用幾乎都是因為自動化應用的嚴重滯后,應用設計為只能處理簡單排列的信息,而不能消費和改變復雜的信息。

  

 

  一個對象所攜帶的信息比簡單排列的數(shù)據(jù)所攜帶的信息要豐富的多。在一個典型自動化應用中,你通常不希望分析單個、隔離的排列數(shù)據(jù),因為枯燥無趣。如果分析某些數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)的關系,以及對整個運行性能的影響,那么做起來會比較有意思。

  現(xiàn)實生活中的對象都攜帶了大量的信息。比如,當你考慮一個“鍋爐”對象時,對象所攜帶的信息比壓力和溫度組合起來的排列數(shù)據(jù)要大得多。一個現(xiàn)實的鍋爐就是一個對象,我們可以與這個物理對象進行互動,運行或者停止他,改變溫度的設定值,或者分析一個參數(shù)的改變會怎樣影響其他參數(shù)的。這種信息是邏輯編組的,必須放在一起分析。

  按照軟件的說法,一個對象是屬性(溫度、壓力)、方法(運行、停止)和事件(溫度過高,壓力過低)的集合。對象是按照層次結構進行組織的,按照這種方法,一個對象可以包含簡單更小的對象(一個鍋爐的閥門也可以是一個對象,具有屬性、方法和事件)。如果按照這種表達方式進行思考,當把工廠現(xiàn)場的數(shù)據(jù)映射成對象的層次結構時,你會發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)變得簡單明快,而且容易處理。

  2. 雙重屬性

  新OPC 統(tǒng)一架構(OPC-UA)是多家工業(yè)自動化領先廠家數(shù)年合作的結果,目標是用豐富、面向對象和安全的方法,為交換信息創(chuàng)建一個開放標準。這個標準實現(xiàn)了用面向對象的方法,為映射和交換現(xiàn)實生活中信息,提供了滿意的答案。

  

 

  OPC-UA 具有雙重屬性,這就是面向對象和面向服務。OPC-UA面向對象的屬性提供了資產(chǎn)可以跨越整個工廠的復用性,并且提供一種公共對象管理方法,支持復雜和靈活的數(shù)據(jù)模型。OPC-UA面向服務的屬性允許與其他平臺有更廣泛的互操作性,以及增強的可視性和安全性。

  3. OPC-UA 標準

  OPC-UA 不是要替換現(xiàn)有的標準,諸如傳統(tǒng)的OPC,而是對他們的一種補充,提供一種公共互操作層,交換信息與安排過程。OPC-UA 展現(xiàn)了全部現(xiàn)有 OPC 服務器的功能,并且在他們的上層進行了擴展。與以前標準相兼容,確保在市場上的OPC和OPC UA產(chǎn)品能夠共存,給用戶更多的選擇。

  使用這個重要標準的關鍵問題之一是實施他們非常具有挑戰(zhàn)性。為此,OPC基金會建立了實施步驟和輔助工具,減少了標準實施的難度。

  

 

  為了便于采用新標準和降低使用門檻,OPC基金會已經(jīng)開發(fā)了一套OPC-UA軟件開發(fā)工具(SDK)。可以把這個SDK作為一個進入點,啟動你已有的應用,激活OPC UA的功能,使他們使能。這個SDK由一系列應用編程接口和簡單的程序所組成。因為OPC UA的屬性,所以編寫的OPC UA 規(guī)范是與平臺無關的,也由于這個原因,這個SDK可以有不同的“口味”(因為不同的平臺有自己的特性),供不同平臺的用戶能方便使用。.Net、ANSI C 和Java的樣例程序會提供給OPC基金會的成員,作為一種鼓勵。

  SDK具有的不同“口味”是針對不同的平臺要滿足不同的特殊需求而設計的,例如存儲器和處理器的需求,但他們都具有所有的功能,從而可以滿足彼此間的無縫互操作。.Net版本的SDK最適合于富客戶機/服務器的用戶使用,而ANSI C版本更適合于嵌入式設備的瘦型應用,因為這種應用對存儲器空間和CPU占用十分敏感。Java版本更加適合于Web環(huán)境和瘦客戶機,但也可以用于其他環(huán)境。根據(jù)不同的性能需求、跨平臺能力和因特網(wǎng)友好性,每個軟件供應商可以選擇他們喜歡的方案。

  除了SDK,OPC 基金會還準備提供一系列二進制適配器。這種適配器允許OPC-UA 客戶機直接訪問所有基于組件對象模型(COM)的老OPC 服務器。同時,這種適配器還可以允許老OPC客戶機訪問OPC-UA服務器的子集。

  4. 符合性工具

  軟件編程不能算是一種精密的科學,因此OPC-UA SDK 樣板程序也有可用性問題,仍有錯誤的地方,諸如對規(guī)范的誤解或者樣板程序中的編碼錯誤。那么你如何能夠減少程序中錯誤的數(shù)量和保證對標準的正確解讀?你如何保證最終實現(xiàn)不同供應商軟件產(chǎn)品之間的互操作?這些問題確實需要通過某種工具加以解決。

  OPC基金會通過他的新“標識”項目提供了解決方案。為了方便OPC-UA解決方案的成功實施,OPC基金會正在為開發(fā)一系列符合性工具而努力工作,目的是判定一個指定的產(chǎn)品是否完全符合標準。軟件供應商可以把他們的應用提交給獨立的檢測公司,使用符合性工具進行測試,證明符合標準。具有認證的產(chǎn)品可以確保在不同供應商的應用之間能夠實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)交換,這對每一方都是有益的。

  OPC-UA SDK使得軟件供應商可以在不同的工業(yè)網(wǎng)絡上、不同供應商的設備之間快速水平傳輸信息,并且從工業(yè)現(xiàn)場級經(jīng)過多層多站到多供應商的企業(yè)級之間實現(xiàn)快速垂直傳輸信息。

  有些領先的供應商具有提供端到端解決方案的合作伙伴,使OPC統(tǒng)一架構為最終用戶提供價值。我們很高興地看到了OPC UA技術增長的趨勢,并且確信OPC-UA走在正確和成功的道路上,成為引領工業(yè)現(xiàn)場和遍及企業(yè)的交換信息標準。我們期待在今后的幾年中,能夠看到更多的OPC-UA產(chǎn)品在不同領域中的新應用。

(轉載)

標簽:羅克韋爾自動化 OPC 自動化軟件 我要反饋 
2024世界人工智能大會專題
即刻點擊并下載ABB資料,好禮贏不停~
優(yōu)傲機器人下載中心
西克
2024全景工博會
專題報道