PDF de programación - OPC: Un estandar en las redes industriales y buses de campo

OPC: UN ESTANDAR EN LAS REDES INDUSTRIALES

Y BUSES DE CAMPO



Indice de Materias


Resumen:..........................................................................................iii

Introducción:....................................................................................iv

Capítulo I: OPC (OLE Process Control)................................................1


1.1 Propósito...............................................................................2
1.2 Soporte utilizado para Aplicaciones OPC................................3
1.3 Beneficios de OPC................................................................. 4
1.4 Visión Futura de OPC............................................................5


Anexo A: DDE (Dinamic Data Exchange)
Anexo B: OLE (Object Linking and Embedding)
Glosario
Referencias
Bibliografía


Capítulo II: Servidores OPC................................................................6



2.1 Servidor de Acceso a datos OPC..............................................8
2.2 Servidor de Alarmas, Condiciones y Eventos OPC...................9
2.3 Servidor de Acceso a Datos Históricos...................................10


Capítulo III: Interfaces y Arquitectura OPC......................................12


3.1
Interfaces OPC.....................................................................12
3.2 Arquitectura general de OPC y sus componentes..................12


Capítulo IV: Servidores Locales v/s Remotos....................................14


4.1 Uso de Servidores Locales y Remotos....................................14
4.2 Servidor OPC Browser..........................................................14
4.2.1 Servidores disponibles en una máquina en Particular..14
4.2.2 Solución global............................................................15


Capítulo V: Seguridad OPC...............................................................16

Capítulo VI: Conclusiones................................................................19


6.1 Ventajas..............................................................................19
6.2 Desventajas.........................................................................20
6.3 Recomendaciones................................................................21


Este trabajo está orientado a la descripción de la ultima tecnología y
desarrollo existentes para reemplazar los sistemas propietarios de Drivers
de Control y automatización, por sistemas que comprendan plataformas
abiertas de sistemas operativos, mediante la utilización de OPC (Ole
Process Control).


Dentro de las conclusiones orientadas a las ventajas se encuentran:



RESUMEN



• Abaratar costos en el diseño de Software y Hardware Industrial.
•
•


Integrar y hacer interoperable múltiple sistemas.
Interoperabilidad en multiplataforma.

Dentro de las conclusiones orientadas a las desventajas se encuentra
como la principal, que OPC presenta una débil seguridad al nivel de
multiplataforma (Sistema UNIX y Windows, entre otros) por el uso de
OLE/COM/DCOM.


Finalmente en este trabajo se propone un layout de la arquitectura OPC
a multinivel, abarcando desde el sistema operativo hasta los sistemas de
aplicación para tener un modelo de refe rencia en alusión al modelo
ISO/OSI de TCP/IP.







Introducción



ESTADO DE ARTE


El problema histórico ha sido que los datos de diferentes sistemas
tienen diferentes formatos y protocolos de comunicación. Esto ocurre, por
ejemplo, cuando dispositivos son conectados a un sistema PC basado en
un sistema SCADA o DCS.


Claramente el desarrollo realizado por los fabricantes de software al
crear Drivers únicos para cada tipo diferente de equipo de control, no solo
llevó a una duplicación de esfuerzos, sino que añade inherentemente
riesgos adicionales a la consecución con éxito y a tiempo de un proyecto
como así también el desarrollo de nuevo Hardware.


Es por estas razones, por lo que cinco empresas Intellution, Opto-22,
junto a
Fisher-Rosemount, Rockwell Software e
Microsoft, decidieron trabajar juntas para eliminar estas barreras de
comunicación y definieron las interfaces basadas en OLE/COM (Object
Linking and Embedding/Common Object Model) que sentó las bases
para OPC (Ole Process Control).



Intuitiv Software,

ALCANCE



OPC es una interfaz de programación de aplicaciones estándar para
el intercambio de datos que puede simplificar el desarrollo de Drivers de
I/O (Dispositivos de entrada y salida u/o Banco de Datos) y mejorar el
rendimiento de los sistemas de interfaz.

Con OPC el usuario decide libremente que componente de hardware es el
mejor para una determinada aplicación dado que no habrá discusiones
sobre el desarrollo de Drivers. Cada fabricante de Software y Hardware
solo tendrá que implementar una interfaz, no siendo necesario ya un
Driver para cada sistema hardware producido por fabricantes diferentes.

PROPOSITO


Este trabajo da a conocer la Interfaz OPC a escala global, destacando

sus fortalezas y debilidades.

En el capítulo I se estudiará el Propósito de OPC, como así también
el Soporte utilizado para Aplicaciones, los beneficios de utilizarlos y la
Visión Futura que se ve para él. Junto con ello se muestran las
características de los Servidores OPC los que comprenden los de Acceso a
Datos; Alarmas, Condiciones y Eventos; y de Acceso a Datos Históricos,
todo ello en el Capítulo II.

En el Capítulo III se verá los tipos de Interface como así también la
arquitectura a nivel Global. En el ámbito de arquitectura global sé
destacará en el Capitulo IV la aplicación de Servidores Locales v/s
Servidores Remotos donde se discuten los inconvenientes asociados a ello,
discutiendo en el Capítulo V los aspectos de Seguridad de Sistemas de
automatización que utilizan OPC a nivel Global. Finalmente en el Capítulo
VI se realizan las conclusiones discutiendo las ventajas y desventajas de
OPC al nivel de Sistemas de control y de Red de comunicaciones.

se

destacan Siemens, Rockwell


Se destaca como información utilizada para el desarrollo de esté, las
últimas especificaciones de OPC Foundation (Fundación OPC), que
incluye las especificaciones oficiales del año 2001 y las que se presentarán
este año en Hannober, Alemania (No oficiales), como así también Boletines
técnicos emanados por empresas asociadas a OPC (96 empresas) entre las
que
Software, Keppware,
Technosoftware y National Instruments.







Capítulo I:
OPC (OLE Process Control)



OPC es un mecanismo estándar de comunicación. Interconecta en
forma libre numerosas fuentes de datos, donde se incluyen dispositivos de
planta en la fábrica (PLC’s, Variadores de Frecuencia, etc.), o un banco de
datos en un cuarto de control (Dispositivos entrada/Salida (I/O)). La
arquitectura de información para el Proceso Industrial se muestra en la
Figura 1.1 e involucra los siguientes niveles:

a) Dirección Campo: Con el advenimiento de dispositivos de campo
inteligentes, del tipo SMART (Válvulas, servomecanismo, Presostatos,
etc., basados en microprocesadores.), se puede integrar una gran
cantidad de información, que no estaban previamente disponibles. Esta
información proporciona datos del estado del dispositivo, sus
parámetros de configuración, materiales de construcción, etc. Toda esta
información puede ser presentada al usuario, y a cualquier aplicación
que lo utilice, de una forma consistente.


b) Dirección de Procesos: La instalación de Sistemas de Control
Distribuidos (DCS) y de Sistemas de Supervisión de Control y
Adquisición de Datos (SCADA), permiten monitorear, y controlar los
procesos industriales, mediante datos electrónicamente disponible, lo
que antes se realizaba en forma manual.


c) Dirección de Comercio: Los beneficios pueden ser obtenidos
instalando los sistemas de control apropiados. Esto se cumple
integrando la información recolectada desde el proceso, hacia los
sistemas comerciales que manejen los aspectos financieros del proceso
industrial mediante Softwares especializados. De esta
forma se
proporciona información de una manera consistente a las aplicaciones
del cliente, donde se minimizará el esfuerzo requerido para
proporcionar esta integración.



Para realizar estos direccionamientos en forma eficiente, los fabricantes
(Entiéndase en adelante como desarrolladores de sistemas de control y
automatismos), necesitan acceder a datos "Piso-Planta" (Al interior de la

Industria) e integrarlos a sus sistemas comerciales existentes. Los
fabricantes deben poder utilizar, fuera de las herramientas provistas
(Paquetes SCADA, Bancos de datos, hojas de cálculo, etc.), otras para
congregar "un sistema" para satisfacer sus necesidades.


La "llave" para ello, es un sistema abierto en arquitectura y de una
comunicación eficaz que se concentre en el acceso a los datos y no en el
tipo de datos.

Figura 1.1: Arquitectura de información para el Proceso Industria

Propósito


1.1



Lo que se necesita es una manera de acceso común para
aplicaciones específicas, con información proveniente de cualquier fuente,
como lo es un dispositivo o un banco de datos.

El Servidor de OPC, de la Figura 1.2 y en las secciones siguientes se
usa como sinónimo para cualquier servidor que proporcione interfaces