OPC

Dienste
Grundlagen zum Internet
Dienste: Offene Schnittstellen der
Automatisierung
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Systementwurf SE02 1
SS 05- Bra
OPC
OPC
-
OLE for Process Control
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Internet in der AT
SS05 - Bra
OPC
OPC - OLE for Process Control
• 1994 gründet Microsoft die Gruppe WINSEM (Windows in Science, Engineering
and Manufacturing)
• einige Vertreter der Industriekommunikation (Intellution, Rockwell, USDATA, LabTech)
gliedern sich aus und beginnen einen Standard für die Automatisierungstechnik zu
entwerfen
• 1995 Entscheidung für OLE
• August 1996 erster Entwurf zu OPC auf der Basis des COM/DCOM (Component
Object Model) von Microsoft
• auf dem Markt sind heute die Versionen 1,2 z.T. 3 von OPC
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OPC
Das Ziel von OPC = Standardisierte, universelle Schnittstelle
PC
Applikation
Treiber1
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Applikation
OPC
Trei- Treiber2 ber3
Treiber1
Bus 1
Station 1
Bus 2
Bus 2
Bus 3
Station 2
Station 3
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Trei- Treiber2 ber3
Bus 1
Station 1
Station 2
PC
Bus 3
Station 3
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OPC
OPC Client-Server Modell
• ein Client kann beliebig viele Server nutzen
• ein Server kann von beliebig vielen Clients angesprochen werden
• durch einheitliche Schnittstelle kann der Server eines Herstellers gegen
den eines anderen ausgetauscht werden
• Server haben Namen, die ein Client wissen muß (ProgID)
Steuerung
OPC-Server
OPC-Client
Feldgerät
OPC-Server
OPC-Client
Feldbus
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OPC-Server
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OPC
OPC - Schichtenmodell
OPC-Schnittstelle
DCOM/COM
TCP/IP
Treiber
Spezifische
Ethernet
HW/SW-
Profibus
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.....
.....
CAN
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OPC
COM/DCOM - Distributed Component Object Model
• DCOM muß installiert und freigegeben sein
• COM/DCOM ist fester Bestandteil von Windows-Betriebssystemen
• COM/DCOM ist Quasi-Standard
• Schnittstelle ist durch 128 Bit langen Identifier (Global Unique Identifier) beschrieben
nach Definition und Veröffentlichung dürfen GUID nicht mehr verändert werden
• DCOM Objekte liegen in DCOM Servern, (DLL oder EXE); DCOM-Objekte werden über
Class-Identifier (CLSID) gefunden
• RPC muß als Netzwerkdienst installiert sein
• Client und Server müssen in der Registrierdatenbank registriert sein
⇒ bevor ein Rechner auf einen OPC-Server zugreifen kann muß Registrierung erfolgen
• Zugriff auf einen Server nur durch einen OPC-Client
(ist kein Standard-Produkt wie z.B. Browser)
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OPC
Custom und Automation Interface
Custom Interfaces für Programmiersprachen, die das Konzept von Funktionszeigern
unterstützen (C/C++, Delphi,...)
Automation Interfaces für Programmiersprachen, die Methoden nicht über
Funktionszeiger, sondern über Namen aufrufen (Visual Basic)
OPC Client
C++ Applikation
Custom Interface
OPC Server
OPC Client
Visual Basic
Applikation
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Automation
Interface
Automation
Wrapper
Custom
Interface
OPDDA.dll
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OPC
Objektmodell Custom Interface
OPC-Server
OPC-Group
OPC-Group
OPC-Item
OPC-Item
OPC-Item
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OPC-Item
OPC-Item
OPC-Item
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OPC-Group
OPC-Item
OPC-Item
OPC-Item
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OPC
Objektmodell Automation Interface
OPCServer
OPCGroups
(Collection)
OPCGroup
OPCItems
(Collection)
OPC-Item
OPC-Item
OPCItem
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OPCGroup
OPCItems
(Collection)
OPC-Item
OPC-Item
OPCItem
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OPCGroup
OPCItems
(Collection)
OPC-Item
OPC-Item
OPCItem
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OPC
Objektmodell Automation Interface
Object
Description
OPCServer
An instance of an OPC Server. You must create an OPCServer object
before you can get references to other objects. It contains the OPCGroups
Collection and creates OPCBrowser objects.
OPCGroups
An Automation collection containing all of the OPCGroup objects this client
has created within the scope of the OPCServer that the Automation
Application has connected to via the OPCServer.Connect()
OPCGroup
An instance of an OPCGroup object. The purpose of this object is to
maintain state information and provide the mechanism to provide data
acquisition services for the OPCItem Collection object that the OPCGroup
object references.
OPCItems
An Automation collection containing all of the OPCItem objects this client
has created within the scope of the OPCServer, and corresponding
OPCGroup object that the Automation Application has created.
OPCItem
An automation object that maintains the item’s definition, current value,
status information, last update time. Note the Custom Interface does not
provide a separate Item Object.
OPCBrowser
An object that browses item names in the server’s configuration. There
exists only one instance of an OPCBrowser object per instance of an OPC
Server object.
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OPC
OPC-Server-Object: Automation Interface
1.1.1 Summary of Properties
StartTime
CurrentTime
LastUpdateTime
MajorVersion
MinorVersion
BuildNumber
VendorInfo
ServerState
LocaleID
Bandwidth
OPCGroups
PublicGroupNames
ServerName
ServerNode
ClientName
1.1.2 Summary of Methods
GetOPCServers
Connect
Disconnect
CreateBrowser
GetErrorString
QueryAvailableLocaleIDs
QueryAvailableProperties
GetItemProperties
LookupItemIDs
1.1.3 Summary of Events
ServerShutDown
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OPC
OPC-Server-Object: Programmbeispiel
Private Sub ServerStarten_Click()
Dim error As Long
Dim Server As String
Dim Node As String
'Servereinstellungen
Server = "Schneider-Aut.OFS.2"
Node = "141.30.119.27“
Set MyServer = New OPCServer
MyServer.Connect (Server, Node)
`Fehlerbehandlung
MsgBox ("ServerStart: " + MyServer.GetErrorString(error))
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OPC
OPC-Groups-Object: Automation Interface
1.1.1 Summary of Properties
Parent
DefaultGroupIsActive
DefaultGroupUpdateRate
DefaultGroupDeadband
DefaultGroupLocaleID
DefaultGroupTimeBias
Count
1.1.2 Summary of Methods
Item
Add
GetOPCGroup
Remove
RemoveAll
ConnectPublicGroup
RemovePublicGroup
1.1.3 Summary of Events
GlobalDataChange
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OPC
OPC-Group-Object: Automation Interface
1.1.1 Summary of Properties
Parent
Name
IsPublic
IsActive
IsSubscribed
ClientHandle
ServerHandle
LocaleID
TimeBias
DeadBand
UpdateRate
OPCItems
1.1.2 Summary of Methods
SyncRead
SyncWrite
AsyncRead
AsyncWrite
AsyncRefresh
AsyncCancel
1.1.3 Summary of Events
DataChange
AsyncReadComplete
AsyncWriteComplete
AsyncCancelComplete
x
Max
Glättungsbereich: Totband * (Max-Min)
Min
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t
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OPC
OPC-Group-/Groups- Object : Pogrammbeispiel
' Gruppen initialisieren
'Groups als Sammelobjekt für alle Gruppen des Servers "Quantum"
Dim MyGroups As OPCGroups
Set MyGroups = MyServer.OPCGroups
'dann die Gruppen
Set Gr1 = MyGroups.Add("Anlage1")
Set Gr2 = MyGroups.Add("Anlage2")
MyGroups.DefaultGroupIsActive = True
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OPC
OPC-Items-Object: Automation Interface
1.1.1 Summary of Properties
Parent
DefaultRequestedDataType
DefaultIsActive
Count
DefaultAccessPath
1.1.2 Summary of Methods
Item
GetOPCItem
AddItem
AddItems
Remove
Validate
SetActive
SetClientHandles
SetDataTypes
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OPC
OPC-Item-Object: Automation Interface
1.1.1 Summary of Properties
Parent
ClientHandle
ServerHandle
AccessPath
AccessRights
ItemID
IsActive
RequestedDataType
Value
Quality
TimeStamp
CanonicalDataType
EUType
EUInfo
1.1.2
Summary of Methods
Read
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Write
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OPC
OPC-Item-/Items- Object : Pogrammbeispiel
Dim MyItems1 As OPCItems
Dim MyItems2 As OPCItems
Dim Item1 As OPCItem
Dim Item2 As OPCItem
Dim Item3 As OPCItem
Dim Item4 As OPCItem
Dim Item5 As OPCItem
Dim Item6 As OPCItem
Set MyItems1 = Gr1.OPCItems
Set MyItems2 = Gr2.OPCItems
‘ dann die Items für die Gruppe1 definieren
' ein ClientHandle ist eine fortlaufende Nummer (index)
Set Item1 = MyItems1.AddItem("Quantum!LL1", 1)
Set Item2 = MyItems1.AddItem("Quantum!LH1", 2)
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OPC
OPC-Item
• eigentliche Prozeßvariable (z.B. Meßwert )
• Attribute:
• ID:
Name (muß eindeutig im Adreßraum des Servers sein)
• Wert:
Meßwert
• Quality :
Gültigkeit eines Wertes
• Zeitstempel: Zeit der Wertabfrage
IUnknown
IOPCItemDisp
OPC - Item
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OPC
OPC Namensraum
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OPC
OPC -Ein Überblick
OPC Security
Custom Interface
OPC Common Definition
OPC and
XML
OPC Security
Automation Interface
OPC Data Access
Custom Interface
OPC Alarms and
Events
Custom Interface
OPC Historical
Data Access
Custom Interface
OPC Batch Custom
Interface
OPC Data Access
Automation Interface
OPC Alarms and
Events
Automation Interface
OPC Historical
Data Access
Automation Interface
OPC Batch
Automation Interface
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Iwanitz: OLE for Process Control. S. 5
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OPC
OPC -Ein Überblick
OPC-Specifikation
Bedeutung
Freigabe
OPC Overview
Allg. Beschreibung der Einsatzgebiete
Release 1.00
Common Definitions and
Interface
Festlegung von Sachverhalten, die viele Spezif. Betreffen
Release 1.00
Data Access Specification
Schnittstelle für das Lesen und Schreiben von
Echtzeitdaten
Release 2.04
Alarms and Events
Specification
Schnittstelle zur Überwachung von Ereignissen
Release 1.01
Historical Data Access
Specification
Schnittstelle zum Zugriff auf historische Daten
Release 1.1
Batch Specification
Schnittstelle zum Zugriff auf Daten, die bei der
Rezeptverarbeitung benötigt werden
Schnittstelle zum Einstellen und Nutzen von
Sicherheitsaspekten
Spezifikation einer horizontalen Kommunikation zwischen
Servern
Umsetzung der Data Access Spezifikation auf XML zur
Nutzung von OPC im Web
Schnittstelle für das Übergeben von Kommandos und das
Überwachen der Abarbeitung
Release 2.0
Security Specification
OPC (Data Exchange) DX
OPC and XML
OPC Command Execution
Interface
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Release 1.0
in Erarbeitung
In Erarbeitung
Draft V. 0.10
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OPC
OPC und WWW
Web-Client
Standard-Browser
OPC-Client
OPC-Server
Web-Server
DCOM/COM
Spezifische
HW/SWEthernet
Treiber
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TCP/IP
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