OPC DA - OPC Data Access

Informazioni di base

Nella tecnica di automazione in genere vengono combinati componenti hardware di diversi produttori in modo da formare un impianto. Qui ogni produttore in passato perseguitava una strada diversa per trasferire i dati di processo al livello del software. Ciò interessa sia la via di comunicazione fisica sia il formato di dati.

Per sfuggire a questa Babilonia di dati di processo, fu introdotto lo standard originario OPC. Fondamentale in questo senso è stata la OPC Foundation fondata nel 1996 come organizzazione non commerciale. I membri della OPC Foundation sono rappresentanti di aziende leader nel settore dell’automazione.

L’obiettivo era creare uno standard di comunicazione accettato in tutto il mondo nel settore dell’automazione.

OPC DA - OPC classico

OPC DA non è un protocollo di rete in senso stretto. OPC DA è tuttavia un importante standard industriale e può a seconda del terminale avere punti di contatto con la comunicazione di rete.

OPC sta per OLE for Process Control, dove OLE è l’abbreviazione di Object Linking and Embedding. L’idea di base di OLE è l’incorporazione regolata di documenti di altre applicazioni nella propria applicazione, ad esempio l’inserimento di un documento Excel in un file Word.

Sia OLE sia OPC sono stati concepiti appositamente per PC con sistema operativo Windows e funzionano solo su sistemi operativi Microsoft.

Le applicazioni supportate da OPC non comunicano in modo diretto con i terminali attivati. Al loro posto viene installato un server OPC per il rispettivo terminale. Il server OPC è un processo software che gestisce sullo sfondo la comunicazione con il terminale specifica del produttore, analogamente a come fa un driver per hardware sul proprio PC. I dati di processo così resi accessibili vengono elaborati secondo lo standard OPC e vengono trasferiti all’applicazione in forma standardizzata.

La parte dell’applicazione che comunica con il server OPC, si chiama client OPC.

Il seguente esempio mostra l’accesso a un Web-IO 12x digitale Wiesemann & Theis tramite server OPC:

L’accesso tramite OPC

Nell’interfaccia OPC originale si distingue fra quattro compiti principali:

• Data Access: abbreviato DA, descrive lo scambio di dati in tempo reale tramite OPC.
  
  
• Alarm & Events: abbreviato AE, serve alla gestione di allarme ed eventi.
  
  
• Historical Data Access: abbreviato HDA, consente di rendere accessibili valori e andamenti di valori storici salvati.
  
  
• Data Exchange: abbreviato DX, consente ai server OPC di scambiarsi dati tra loro.

OPC tratta i dati di processo come singoli terminali dati. Un terminale dati può essere un valore di misura, uno stato di processo, uno stato di commutazione e molto altro. I singoli terminali dati vengono definiti item. Gli item possono essere o letti o scritti a seconda del tipo.

Tutti gli item hanno un Item-ID ovvero un indirizzo unico e univoco all’interno del server OPC. Ogni item presenta un indeterminato numero di properties e caratteristiche item come p. es. valore, qualità, marcatempo ecc.

Gli item vengono in genere suddivisi in gruppi dal server OPC. Da ciò si sviluppa un tipo di gerarchia (server OPC > gruppo OPC > item OPC).

Per consentire al client OPC un facile accesso a tutti gli item disponibili, molti server OPC permettono al client OPC il browsing OPC. Il client OPC può interrogare a tal proposito tutti gli item in un tipo di struttura di registro ad albero. Qui come esempio le strutture degli item di un Web-IO 2x digitale W&T e di un termoigrobarometro web.

Comunicazione tra client OPC e server OPC

Il client OPC può selezionare una quantità parziale (o anche tutte) da tutti gli item offerti dal server OPC e a sua volta riunirli in uno o più gruppi. Questi gruppi non devono essere identici con i gruppi costituiti dal server OPC. Il client OPC si abbona poi agli item selezionati per gruppi. Ciò significa che il client OPC non deve interrogare continuamente lo stato degli item, bensì viene informato automaticamente dal server OPC, se una delle proprietà di un item cambia. In questo modo il server OPC assiste il client OPC e quindi l’applicazione.

Quando è sensato lavorare con OPC DA?

Ogni volta che deve essere creata un’applicazione flessibile che deve scambiarsi dati senza grande sforzo con l’hardware di diversi produttori, OPC è la soluzione ideale.

In applicazioni della tecnica di processo e della visualizzazione dei processi e dei dati di misura, OPC è una soluzione valida soprattutto per l’utente.

Nonostante tutti i vantaggi della tecnica OPC, però, non si deve nascondere che la programmazione di un’applicazione client OPC universale è un compito complesso che presuppone un alto grado di competenza di programmazione.

Quindi quando si tratta di realizzare un’applicazione speciale per un terminale specifico di un produttore, occorre ponderare se non sia più facile utilizzare la via di comunicazione diretta prevista dal produttore.