Home Solution(ถาม-ตอบ) OPC UA คืออะไร สำคัญอย่างไร

EDA International ตัวแทนจำหน่ายเป็นทางการ ICONICS, PRElectronics, M-System, Graphon, ABB

ซอร์ฟแวร์ตรวจสอบ/บริหารงานอุตสาหกรรม วิศวกรรม SCADA/HMI (ICONICS GENESIS32/64), Report Solution, Cloud, อุปกรณ์วัดคุม แสดงผล เทอร์มินัล อุปกรณ์ป้องกันทางอิเล็คทรอนิกส์ 

OPC UA คืออะไร สำคัญอย่างไร

เริ่มตั้งแต่ มกราคม ปี ค.ศ. 2004 OPC Foundation ได้มีการเริ่มต้นพัฒนาโครงสร้างใหม่สำหรับ OPC ที่ทำให้ OPC เป็นตัวกลางการสื่อสารชั้นนำต่อไปแม้อีก 10 ปีข้างหน้าหรือมากกว่านั้น จะเห็นว่า OPC Foundation มุ่งพัฒนาขีดความสามารถของมาตรฐาน OPC ให้ดียิ่ง ๆ ขึ้นไปอีก และแล้วโครงสร้างใหม่ของ OPC ที่เรียกว่า Unified Architecture ก็ถูกประกาศออกมาในปี ค.ศ. 2006

ทำไมต้องมีโครงสร้างใหม่

จากการที่ OPC COM ที่เป็นคุณลักษณะที่ใช้งานอยู่ตั้งแต่เมื่อ 10 ปีที่ผ่านมา (ค.ศ. 1996) โดยมีการปรับปรุงและพัฒนามาตรฐานต่าง ๆ ให้มีประสิทธิภาพตลอดช่วงระยะเวลาที่ผ่านมา (OPC DA1.0, OPC DA 2.05, OPC DA 3.0, OPC AE 1.0, OPC AE 1.1, OPC AE 1.2, OPC HDA 1.0, OPC HDA 1.1, OPC HDA 1.2, OPC DX, OPC XML) พบว่ามีนัยสำคัญที่นำมาพิจารณาในการคิดค้นโครงสร้างใหม่ ๆ ดังนี้

clip_image001เทคโนโลยีแบบ COM ไม่ค่อยให้ความสำคัญในการทำงานบน Web service และ SOA (Service Oriented Architecture) ระหว่าง Plat form กับ Plat form ที่ต่างกัน (cross-platform capable Web Services and SOA)
clip_image001[1]ผู้ผลิตและจำหน่าย OPC ต้องการให้มีการรับส่งข้อมูลเป็นลักษณะแบบส่ง serviceไปเพียงครั้งเดียวให้สามารถติดต่อกับ OPC data model ทั้งหมด (ปัจจุบันแยก Service กันเป็น DA, AE และ HDA)
clip_image001[2]ผู้ผลิตและจำหน่าย OPC ต้องการพัฒนา OPC บนระบบปฏิบัติอื่นการนอกเหนือจาก Microsoft ซึ่งรวมไปถึงต้องการพัฒนา OPC ให้ทำงานบนอุปกรณ์แบบ Embedded ด้วย
clip_image001[3]ต้องการ Reliable, Efficiency ในโครงสร้างข้อมูลที่ดีขึ้น

Introduction

คุณสมบัติของ OPC ปัจจุบันตั้งอยู่บนพื้นฐานเทคโนโลยี COM/DCOM ของ Microsoft และเมื่อ Microsoft ประกาศและใช้ .Net Framework เมื่อ 2-3 ปีที่ผ่านมา COM/DCOM ก็ยังสืบทอดมาด้วย

.Net Framework ประกอบด้วยคุณสมบัติใหม่แบบ Inter-process and Remote communication, Web service และ .Net Remoting และถึงแม้ว่าคุณสมบัติดังกล่าวจะเหนือกว่า COM เดิม แต่ก็ยังมีข้อบกพร่องที่มีนัยสำคัญต่าง ๆ

ในมุมมองของ OPC Foundation แล้วต้องการเพิ่มศักยภาพและประสิทธิภาพของ OPC ให่มากยิ่งขึ้น จึงได้สร้างมาตรฐานและโครงสร้างใหม่ขึ้นมาอีกตัวหนึ่งคือ OPC XML เพื่อให้สามารถทำงานแบบ Web Serviceโดยทำงานแบบ Cross platformได้ แต่ก็พบว่าประสิทธิภาพของ OPC XML ในด้านความเร็วนั้นยังช้ากว่า COM 2-3 เท่า จึงไม่เหมาะกับงานที่ไม่สนใจเรื่อง Web Service และ Cross platform อย่างไรก็ตามเราสามารถเลือกได้ว่าจะใช้ OPC DA หรือ OPC XML เช่นถ้าเป็นงานที่ตั้งอยู่บน Microsoft platform และต้องการความเร็วก็เลือก OPC DA แต่ถ้าเป็นงานที่ต้องส่งข้อมูลระหว่าง Web Server – Client เช่นควบคุมและตรวจสอบระบบควบคุมผ่านเครือข่าย Internet ก็เลือกใช้ OPC XML

Indigo เป็น Codename สำหรับใช้เรียกเทคโนโลยีใหม่ของ Microsoft ที่ปรับปรุงคุณลักษณะแทน COM เดิม ที่ประกอบด้วยฟีเจอร์ที่ดีที่สุดคือ COM, MTS, Web Service, Net Remoting และ MSMQ รวบรวมไว้เป็นเทคโนโลยีเดียว Indigo ยังตั้งอยู่บนพื้นฐาน public Web Services specifications ซึ่งสามารถทำงานระหว่าง Plat form ที่ไม่ใช่ Microsoftได้

เปลี่ยนแปลงคุณลักษณะของ OPC

ด้วยความต้องการจากหลายฝ่ายทั้งผู้ผลิตและใช้งาน OPC ที่ต้องการให้มีการปรับปรุง OPC AE หรือ A&E ที่เป็น Interface คนละอย่างกับ OPC DA นั้น ความต้องการอันดับหนึ่งในจำนวนนั้นก็คือ ต้องการให้มีการ Integrat AE กับ DA เข้าด้วยกันอย่างมีประสิทธิภาพ

ตัวอย่างของปัญหาที่สำคัญก็อย่างเช่น OPC DA นั้นอนุญาตให้ OPC Client (SCADA software ต่าง ๆ) สามารถ Browse หา OPC tag ต่าง ๆ สามารถ Read / Write ค่าไปยัง OPC tag เพื่อควบคุมต่อไปยัง PLC, RTU, DCS และController ประเภทต่าง ๆ ได้ แต่ OPC DA ไม่ยอมให้มีการสร้างการแจ้งเตือนบน OPC tag

OPC AE เป็น Interface ที่ติดต่อกับ OPC DA ให้ผู้ใช้สามารถกำหนดเงื่อนไขของ Alarm ด้วย OPC tag จาก OPC DA เช่นนำ tag ที่ชื่อ Temperature จาก OPC DA มาสร้าง Limit แบ่งระดับเป็น HH, H, L, LL และ Normal เป็นต้น (ยังมี Option อื่น ๆ อีกมากเช่น Derivative, Rate of change, Digital และ Expression) แต่ปัญหาก็คือ Client ไม่สามารถรู้ว่า OPC AE tag ต่าง ๆ ที่ติดต่ออยู่นั้นมี tag ใดที่มี source จาก OPC DA tag เดียวกันบ้าง นั่นคือมีความเป็นไปได้ที่จะมีการใช้ OPC DA tag ตัวเดียวกัน มากำหนดเป็น OPC AE tag หลายตัวที่มีชื่อใน AE ต่างกัน เพราะ OPC AE ไม่สนใจชื่อของ OPC AE tag ว่าต้องเหมือนหรือต่างกันกับ OPC DA tag ที่นำมาเป็นเงื่อนหรือไม่

นั่นเป็นสาเหตุให้เกิดความต้องการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างข้อมูลของ AE รวมไปถึง HDA (Historical Data Access) ให้สามารถ Interface กับ DA อย่างมีประสิทธิภาพ โดยสามารถใช้ Browser, และ การ Read/Write เดียวกันได้ ทำให้ User ประหยัดเวลาและสามารถสร้าง Alarm ในรูปแบบที่ไม่ธรรมดาได้

คุณสมบัติของ OPC UA

OPC UA เป็นมาตรฐานและโครงสร้างใหม่ของ OPC ในการติดต่อสื่อสารแบบ Common Data Model และการสื่อสารกับแพลตฟอร์มต่าง ๆ โดยใช้ความสามารถของ Microsoft .NET และ Web Service

OPC UA มีประสิทธิภาพ ความปลอดภัย และมีความสามารถเหนือกว่า COM/DCOM –based OPC standard communication protocol ทำให้ SCADA software สามารถค้นหา Read/Write และจัดการทั้ง Data Access, Alarm และ Historical ให้อินทิเกรตกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนั้นระบบที่ใช้งาน OPC มาตรฐานเดิมอยู่สามารถที่จะนำ OPC-UA Application มาใช้งานร่วมกันได้เลย พื่อเพิ่มความสามารถด้าน Web service และ Connectivity ที่มีประสิทธิภาพขึ้น

ความสำคัญของ OPC UA

ดังนั้นความมสำคัญของ OPC UA จึงสรุปได้ดังนี้

- กำจัดข้อบกพร่องของ COM/DCOM ด้านเสถียรภาพ ความปลอดภัย และ Scalability ในการติดต่อสื่อสารที่มีประสิทธิภาพขึ้น

- การติดต่อกับ OPC UA ทำได้ด้วย Single Service แต่สามารถ Read / Write และตรวจสอบข้อกำหนดต่าง ๆ ของ DA และ AE ได้

- นอกจากนั้นยังมีความสามารถพิเศษอื่น ๆ เช่น Redundancy ทั้ง Client และ Server ที่ดีและง่ายกว่าเดิม

OPC UA (Unified Architecture)

clip_image003

รูปที่ 1

เปรียบเทียบการใช้งานโครงสร้างเดิม กับ OPC UA

clip_image005

รูปที่ 2 การทำงานของ SCADA เพื่อติดต่อกับ OPC DA และ OPC AE ทำแยกกันเป็น 2 Service

 

clip_image002

รูปที่ 2 SCADA Client สร้าง Service การติดต่อแค่ที่เดียวแต่สามารถจัดการพารามิเตอร์ได้ทั้งหมด

ข้อมูลเพิ่มเติม

ICONICS โดย Jim Luth ผู้เป็น Consulting Engineer ของ ICONICS และดำรงตำแหน่งเป็น OPC Foundation Technical Director & Leader of OPC UA Working Group เป็นผู้นำในการพัฒนา OPC UA ของ OPC Foundation

ข้อมูลอ้างอิง

http://www.opcfoundation.org

http://www.iconics.com

ติดต่อสอบถาม: This e-mail address is being protected from spambots, you need JavaScript enabled to view it

 

สิ่งที่น่าสนใจ

71VR1 Compact Paperless Recorder
71VR1 Compact Paperless Recorder
1/4 DIN panel size (96x96 mm); 3.5" color TFT LCD
More InformationPdf DownloadSpecification