OPC server là gì? Nguyên lý hoạt động của OPC server

OPC là một chuẩn giao tiếp dữ liệu giữa các phần mềm, theo cơ chế client-sever , được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp để đảm bảo tính linh hoạt và tương thích giữa các thành phần. Bài viết này sẽ cung cấp thông tin OPC server là gì? Cùng tìm hiểu tổng quan nhất về OPC server

OPC server là gì?

OPC là một chuẩn giao diện phần mềm mà cho phép các chương trình Windows có thể giao tiếp được với các thiết bị phần cứng công nghiệp.

Từ viết tắt “OPC” được xuất phát từ “OLE (Liên kết đối tượng và nhúng) để điều khiển quá trình”. Vì OLE dựa trên tiêu chuẩn là Windows COM (Component Object Model), theo OPC về cơ bản là COM. Qua một mạng, OPC dựa trên DCOM (Distributed COM), không được thiết kế cho các ứng dụng công nghiệp thời gian thực và thường được dành riêng để ủng hộ việc đào hầm OPC.

OPC được thực hiện trong các cặp client/ server. Máy chủ OPC là một chương trình phần mềm chuyển đổi giữa giao thức truyền thông phần cứng được PLC sử dụng thành ra giao thức OPC. Phần mềm máy khách OPC là bất kỳ chương trình nào mà cần kết nối với phần cứng, chẳng hạn như là HMI. Máy khách OPC giao tiếp với máy chủ OPC để nhận dữ liệu hoặc gửi lệnh đến phần cứng.

Giá trị của OPC là nó là một tiêu chuẩn mở, có nghĩa là chi phí sẽ thấp hơn cho các nhà sản xuất và nhiều tùy chọn hơn cho người dùng. Các nhà sản xuất phần cứng chỉ cần phải cung cấp một máy chủ OPC duy nhất cho các thiết bị của họ để giao tiếp với bất kỳ một máy khách OPC nào.

Nguyên lý hoạt động của máy chủ OPC Server

Đặc tả OPC mô tả giao diện giữa máy khách và máy chủ, máy chủ và máy chủ, bao gồm quyền truy cập dữ liệu thời gian thực, giám sát các báo động và sự kiện, truy cập dữ liệu lịch sử và các ứng dụng khác.

Kịch bản kết nối OPC điển hình là một kết nối client-server đơn lẻ trên một máy tính như minh họa ở phía trên, nhưng có nhiều khả năng hơn. Ví dụ như: các bạn có thể cần phải:

Kết nối một máy khách OPC với một số máy chủ OPC. Điều này được gọi là tập hợp các OPC .
Kết nối giữa máy khách OPC với máy chủ OPC qua mạng. Điều này có thể được thực hiện bởi OPC tunneling.
Kết nối giữa máy chủ OPC với máy chủ OPC khác để chia sẻ các dữ liệu. Điều này được gọi là cầu nối OPC

OPC DataHub được thiết kế dành riêng cho tất cả các tác vụ này. Một sự kết hợp giữa OPC server và máy khách OPC hỗ trợ nhiều kết nối. Do đó, nó có thể kết nối với nhiều máy chủ OPC cùng lúc để tổng hợp và bắc cầu OPC. Hai OPC DataHub có thể phản ánh dữ liệu qua mạng TCP để cung cấp đường hầm OPC.

Do đó, nó sẽ có thể kết nối với một số máy chủ OPC cùng một lúc, cho tập hợp OPC và kết nối OPC. Hai DataPC OPC có thể phản chiếu dữ liệu trên cùng một mạng TCP để cung cấp đường hầm OPC.

Ngoài việc tăng cường các kết nối giữa máy chủ và máy khách OPC, OPC DataHub cũng có thể kết nối bất kỳ máy chủ OPC nào hay máy khách nào với các ứng dụng khác, chẳng hạn như là Excel , trình duyệt web hay bất kỳ cơ sở dữ liệu ODBC nào khác. Và nó cũng có thể được sử dụng để lấy các dữ liệu OPC vào Linux hoặc QNX.

Những lợi ích về mặt kỹ thuật mà OPC server mang lại

Các thông số kỹ thuật OPC sau đây được sử dụng trong các ngành công nghiệp:

OPC-DA (Truy cập dữ liệu): Cung cấp quyền truy cập vào dữ liệu thời gian thực. Chúng tôi có thể truy vấn Chúng tôi có thể truy vấn hầu hết các giá trị gần đây về nhiệt độ, áp suất, mật độ, gia tốc và các loại dữ liệu điều khiển quá trình khác từ máy chủ OPC-DA.
OPC-HDA (Truy cập dữ liệu lịch sử): Được sử dụng để truy xuất dữ liệu quá trình lịch sử để phân tích. Dữ liệu này thường được lưu trữ trong các tệp, cơ sở dữ liệu hoặc hệ thống từ xa.
OPC-AE (Báo động & Sự kiện): Máy chủ OPC AE được sử dụng để chấp nhận và trao đổi các báo động và sự kiện.
OPC-XML (Truy cập dữ liệu XML): Nó xác định các định dạng biểu đồ dữ liệu và biểu đồ dựa trên tiêu chuẩn XML. Điều này cho phép chia sẻ và thao tác dữ liệu điều khiển quá trình trên tất cả các hệ điều hành - Windows, UNIX, Solaris, v.v.

Lợi ích khi sử dụng tiêu chuẩn OPC.

Giảm tải cho thiết bị phần cứng.
Tăng khả năng mở rộng của hệ thống.
Do máy chủ OPC, các ứng dụng khách không cần biết gì về chi tiết giao thức phần cứng.
Mặc dù thiết bị không cần phục vụ nhiều khách hàng, nhưng tuổi thọ của thiết bị tăng lên.
Khả năng tương tác (Unix/Linux và Windows - cả hai nền tảng đều được OPC hỗ trợ).
Tiêu chuẩn hóa.

Ứng dụng của OPC

Các giải pháp nhúng cho dòng sản phẩm tự động hóa công nghiệp OPC đã được cung cấp cho nhiều người dùng, bao gồm các công việc chi tiết sau:

Hệ thống BIS: Building Integration System hay còn được gọi là BIS là gói phần mềm giúp tự động hóa tòa nhà, kiểm soát truy cập, giám sát video, xâm nhập, báo cháy và sơ tán giọng nói vào một bộ quản lý thuận tiện. OPC server cổ điển đã triển khai giao thức cụ thể qua giao thức TCP/IP để giám sát và kiểm soát các loại bảng hệ thống tích hợp tòa nhà khác nhau, có thể giao tiếp với máy khách OPC của phần mềm hệ thống BIS.
Cảnh báo hệ thống: Trong OPC server, chúng tôi đã triển khai các thông số kỹ thuật OPC-DA (Truy cập dữ liệu), OPC-HDA (Truy cập dữ liệu lịch sử) và OPC-AE (Báo động & sự kiện). Để kiểm soát và giám sát các bảng, máy khách OPC thực hiện các lệnh khác nhau cho các bảng bằng cách sử dụng máy chủ OPC, ví dụ: mở khóa cửa, khóa cửa, khu vực cánh tay, v.v.

Máy chủ OPC chứa các mô-đun, chức năng và hoạt động sau đây:

Thiết kế, phát triển và thử nghiệm máy chủ OPC cổ điển cho các bảng khác nhau được sử dụng trong hệ thống tích hợp tòa nhà với giao thức Tự động hóa cụ thể.
Thực hiện các lệnh nhóm sau trên Máy chủ OPC: hệ thống, bảng điều khiển, cửa, khu vực, đầu ra, điểm.
Tích hợp liên lạc máy chủ OPC (TCP).
Tích hợp ngăn xếp giao tiếp máy chủ OPC (TCP).
Bảo mật máy chủ OPC - Xác thực lệnh AES 256.
Thực hiện lệnh máy khách và trạng thái.

Trên đây là lời giải đáp cho câu hỏi OPC server là gì, nguyên lý hoạt động ra sao và mang lại những lợi ích nào. MC&TT hy vọng là sẽ có ích cho các bạn. Bên cạnh bài viết này thì chúng tôi cũng thường xuyên cập nhật các thông tin về công nghệ, máy móc, thiết bị hay các loại dây chuyền sản xuất, các bạn hãy tiếp tục theo dõi trang tin tức của chúng tôi để cập nhật nhiều thông tin hữu ích nhé!