Grundlagen zum Internet. Dienste: Offene Schnittstellen der Automatisierung

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1 Dienste Grundlagen zum Internet Dienste: Offene Schnittstellen der Automatisierung Systementwurf SE02 1 SS 05- Bra

2 OPC - OLE for Process Control

3 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

4 Das Ziel von OPC = Standardisierte, universelle Schnittstelle Applikation PC Anzeige Applikation PC Treiber3 Treiber2 Treiber2 Treiber1 OPC Treiber3 Treiber1 Bus 1 Bus 1 Station 1 Bus 2 Station 1 Bus 2 Station 2 Bus 3 Station 2 Bus 3 Station 3 Station 3

5 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 Feldgerät Feldbus OPC-Server OPC-Server OPC-Server OPC-Client OPC-Client

6 OPC - Schichtenmodell OPC-Schnittstelle Treiber Spezifische HW/SW- DCOM/COM TCP/IP Ethernet Profibus CAN

7 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)

8 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 OPC Client Visual Basic Applikation Automation Interface Custom Interface Automation Wrapper OPDDA.dll Custom Interface OPC - Server

9 Objektmodell Custom Interface OPC-Server OPC-Group OPC-Group OPC-Group

10 Objektmodell Automation Interface OPCServer OPCGroups (Collection) OPCGroup OPCGroup OPCGroup OPCItems (Collection) OPCItems (Collection) OPCItems (Collection) OPCItem OPCItem OPCItem

11 Objektmodell Automation Interface Object OPCServer OPCGroups OPCGroup OPCItems OPCItem OPCBrowser Description 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. 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() 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. 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. 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. 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.

12 OPC-Server-Object: Automation Interface Summary of Properties StartTime CurrentTime LastUpdateTime MajorVersion MinorVersion BuildNumber VendorInfo ServerState LocaleID Bandwidth OPCGroups PublicGroupNames ServerName ServerNode ClientName Summary of Methods GetOPCServers Connect Disconnect CreateBrowser GetErrorString QueryAvailableLocaleIDs QueryAvailableProperties GetItemProperties LookupItemIDs Summary of Events ServerShutDown

13 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 = " Set MyServer = New OPCServer MyServer.Connect (Server, Node) `Fehlerbehandlung MsgBox ("ServerStart: " + MyServer.GetErrorString(error))

14 OPC-Groups-Object: Automation Interface Summary of Properties Parent DefaultGroupIsActive DefaultGroupUpdateRate DefaultGroupDeadband DefaultGroupLocaleID DefaultGroupTimeBias Count Summary of Methods Item Add GetOPCGroup Remove RemoveAll ConnectPublicGroup RemovePublicGroup Summary of Events GlobalDataChange

15 OPC-Group-Object: Automation Interface Summary of Properties Parent Name IsPublic IsActive IsSubscribed ClientHandle ServerHandle LocaleID TimeBias DeadBand UpdateRate OPCItems Summary of Methods SyncRead SyncWrite AsyncRead AsyncWrite AsyncRefresh AsyncCancel Summary of Events DataChange AsyncReadComplete AsyncWriteComplete AsyncCancelComplete x Max Glättungsbereich: Totband * (Max-Min) t Min

16 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

17 s-object: Automation Interface Summary of Properties Parent DefaultRequestedDataType DefaultAccessPath DefaultIsActive Count Summary of Methods Item GetOPCItem AddItem AddItems Remove Validate SetActive SetClientHandles SetDataTypes

18 -Object: Automation Interface Summary of Properties Parent ClientHandle ServerHandle AccessPath AccessRights ItemID IsActive RequestedDataType Value Quality TimeStamp CanonicalDataType EUType EUInfo Summary of Methods Read Write

19 -/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)

20 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

21 OPC Namensraum

22 OPC -Ein Überblick OPC Security Custom Interface OPC Security Automation Interface OPC Common Definition OPC and XML 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 Iwanitz: OLE for Process Control. S. 5

23 -Ein Überblick OPC OPC-Specifikation Bedeutung Freigabe OPC Overview Allg. Beschreibung der Einsatzgebiete Release 1.00 Common Definitions and Interface Data Access Specification Alarms and Events Specification Historical Data Access Specification Festlegung von Sachverhalten, die viele Spezif. Betreffen Release 1.00 Schnittstelle für das Lesen und Schreiben von Echtzeitdaten Release 2.04 Schnittstelle zur Überwachung von Ereignissen Release 1.01 Schnittstelle zum Zugriff auf historische Daten Release 1.1 Batch Specification Security Specification OPC (Data Exchange) DX OPC and XML OPC Command Execution Interface 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 Release 1.0 in Erarbeitung In Erarbeitung Draft V. 0.10

24 OPC und WWW OPC-Client Web-Client Standard-Browser OPC-Server Web-Server DCOM/COM Spezifische TCP/IP HW/SW- Treiber Ethernet......