OPC – Der industrielle Kommunikationsstandard

OPC (OLE for Process Control) ist der industrielle Kommunikationsstandard, welcher 1995 von einer Reihe grosser Anbieter in der industriellen Automatisierung mit dem Ziel entwickelt wurde, die Interoperabilität zwischen ihren Systemen zu fördern.

Sie basierten dabei auf dem damals beliebten COM/DCOM-Protokoll von Microsoft. In den Folgejahren entwickelte sich der Standard zu dem am weitesten verbreiteten Weg, um zwischen verschiedenen Automatisierungssystemen zu kommunizieren. Die Technik wurde im Laufe der Jahre vom Echtzeit-Datenzugriff (DA) über Alarms & Events (AE) zum Historical Data Access (HDA) weiterentwickelt.

Letztendlich entschied man sich, diese drei Standards in einem neuen übergreifenden und modellbasierten Standard zu vereinen, der nicht mehr auf COM/DCOM angewiesen ist: OPC UA: Unified Architecture.

OPC basiert auf einer Client/Server Architektur, d. h. es gibt einen oder mehrere Server, die auf Datenanforderungen von einem oder mehreren Clients warten. Sobald der Server eine Anfrage erhält, antwortet er darauf und geht dann zurück in die Warteschleife. Der Client kann den Server aber auch anweisen, Updates automatisch zu senden, wenn sie beim Server ankommen. Bei OPC entscheidet der Client, wann und welche Daten der Server von den darunterliegenden Systemen abholt. Dies gilt auch, wenn der Client Updates abonniert, bei denen der Client entscheidet, wie oft der Server diese Systeme überprüfen soll.

Wir unterscheiden heute zwischen zwei verschiedenen OPC-Standards. Die klassischen Standards heissen OPC DA (Data Access), OPC A&E (Alarm & Events) und OPC HDA (Historical Data Access). Diese Standards basieren auf COM/DCOM und sind somit auf Windows-Betriebssysteme beschränkt.

Der heutige und aktuelle industrielle Kommunikationsstandard ist OPC UA (Unified Architecture). OPC UA ist plattformunabhängig und somit nicht mehr an Windows Systeme gebunden. Damit hat sich auch die Bedeutung von OPC gewandelt – die Abkürzung “OLE for Process Control” änderte zu “Open Platform Communication“. OPC UA basiert auf einer Multipart-Spezifikation, welche aus vielen verschiedenen Sektionen wie z. B. Data Access (DA), Alarms and Conditions (A&C) und Historical Access (HA) besteht. Ein weiterer sehr wichtiger Teil von UA ​​ist die Fähigkeit, Datenstrukturen oder Modelle zu verwenden. Das bedeutet, dass die Daten-Tags oder -Punkte gruppiert und in einen Kontext gestellt werden können, der die Verwaltung und Wartung erheblich vereinfacht. Diese Modelle können zur Laufzeit angefordert werden, was einem Client die Möglichkeit gibt, die verfügbaren Datenstrukturen vom Server anzufordern.

In der Abbildung rechts sehen Sie den Unterschied in der Kommunikation der verschiedenen Standards.

OPC ist heute die am weitesten verbreitete Form der industriellen Kommunikation. Die nahtlose Kommunikation zwischen Maschinen, Anlagen und Systemen bildet die Grundlage für Industrie 4.0 und digitale Transformation.

Die meisten Anlagen und Maschinen bestehen aus neuen und alten Steuerungen von verschiedenen Lieferanten, die alle unterschiedliche Funktionalitäts- und Kommunikationsanforderungen haben. In einigen Fällen sind die neuen Maschinen auf Technologien angewiesen, die es beim Bau der ältesten Maschinen noch nicht gab. Darüber hinaus versuchen ältere Geräte teilweise die direkte Integration aus Sicherheitsgründen zu verhindern. Die Integration von Daten aus Maschinen und Anlagen unterschiedlicher Generationen ist daher eine anspruchsvolle Aufgabe.

Die Interoperabilität von OPC bietet Ihnen die Lösung. Über den OPC-Server greifen Sie in einer Sprache auf die Daten von IoT-Plattformen, IoT-Gateways und Sensoren zu, die das gesamte System versteht. Dies ermöglicht einen nahtlosen Kommunikationsfluss zwischen den unterschiedlichen Geräten, Automatisierungsausrüstungen, Prozessdatenbanken und Softwaresystemen und stellt den Benutzern eine einzige Quelle für den Zugriff auf Informationen zur Verfügung.

Alle unsere Softwaresysteme unterstützen den OPC Standard. Zudem bieten wir OPC-Lösungen von Kepware, Highbyte und  inray an, welche als OPC Gateway eingesetzt werden können und so eine durchgängige Kommunikation zwischen OT / IT und Cloud Systemen ermöglichen. Ganz einfach und ohne Programmierung!