OPC DA

OPC DA, açılımı OPC Data Access olan ve endüstriyel proses verilerinin yazılım uygulamaları arasında standart bir şekilde paylaşılmasını sağlayan bir OPC standardıdır.

OPC DA'nın temel amacı; farklı üreticilere ait otomasyon cihazları ile bu cihazlardan alınan verileri kullanan SCADA, HMI, veri kayıt, raporlama ve analiz uygulamaları arasında ortak bir veri erişim yöntemi sağlamaktır.

OPC DA, doğrudan bir PLC haberleşme protokolü değildir. Genellikle PLC veya başka bir saha cihazıyla haberleşen OPC Server bulunur. Bu server, cihazdan aldığı verileri OPC standardına uygun olarak diğer uygulamalara sunar.

Örneğin bir PLC'deki sıcaklık değeri OPC Server tarafından okunabilir ve bu değer bir SCADA yazılımı, veri kayıt uygulaması veya başka bir OPC Client tarafından OPC DA üzerinden kullanılabilir.

OPC DA temel olarak Client / Server mimarisine dayanır. Veri kaynağı ile veriyi kullanan uygulama arasında OPC Server bulunur.

Basit bir OPC DA sisteminde veri akışı aşağıdaki şekilde gerçekleşir:

OPC DA'da saha cihazlarındaki değişkenler genellikle Item veya Data Item olarak ifade edilir.

Bir OPC Item; sıcaklık, basınç, debi, motor durumu, vana konumu, güç değeri veya herhangi bir başka proses değişkenini temsil edebilir.

OPC Server, bu veri noktalarını bir adres alanı içerisinde hiyerarşik bir yapı ile sunabilir. OPC Client uygulaması bu alanı Browse ederek kullanılabilir veri noktalarını bulabilir.

Örneğin bir OPC Server aşağıdaki gibi bir yapı sunabilir:

Plant
 ├── Boiler
 │    ├── Temperature
 │    ├── Pressure
 │    └── SteamFlow
 │
 ├── Turbine
 │    ├── Speed
 │    ├── Power
 │    └── Temperature
 │
 └── Generator
      ├── Voltage
      ├── Current
      └── Frequency

Bu yapı üreticiye ve kullanılan OPC Server yazılımına göre değişebilir. OPC DA standardı veri erişiminin nasıl gerçekleştirileceğini tanımlar; gerçek Item isimleri ve adres yapısı ise kullanılan sisteme bağlıdır.

OPC DA'da bir proses değişkeni yalnızca sayısal veya metinsel bir değer olarak düşünülmemelidir. Verinin güvenilir şekilde kullanılabilmesi için değerle birlikte Quality ve Timestamp bilgileri de önemlidir.

OPC Data Access standardı zaman içerisinde farklı sürümlerden geçmiştir. OPC Foundation'ın OPC DA spesifikasyonu 1.x, 2.x ve 3.0 sürümlerinin gelişimini kapsar.

OPC DA'yı anlamanın önemli noktalarından biri, COM/DCOM teknolojisini anlamaktır. OPC Classic standartları Microsoft Windows teknolojilerine dayanır ve yazılım bileşenleri arasındaki iletişimde COM/DCOM kullanır.

COM (Component Object Model), Windows üzerinde yazılım bileşenlerinin belirli standart arayüzler üzerinden birbirleriyle iletişim kurmasını sağlayan Microsoft teknolojisidir.

DCOM (Distributed COM) ise COM nesnelerinin ağ üzerindeki başka bir bilgisayardan kullanılabilmesini sağlayan genişletilmiş yapıdır.

Bu nedenle OPC DA sistemlerinde Client ile Server aynı bilgisayarda çalışabileceği gibi uygun Windows ve DCOM yapılandırmasıyla farklı bilgisayarlarda da çalışabilir.

Özellikle uzak OPC DA bağlantılarında DCOM yapılandırması sistem yöneticileri açısından önemli bir konudur. Kullanıcı yetkileri, bilgisayar güvenlik politikaları ve firewall ayarları bağlantının çalışmasını doğrudan etkileyebilir.

OPC DA, özellikle Windows tabanlı endüstriyel otomasyon sistemlerinde farklı yazılımların aynı proses verilerine erişmesini sağlamak amacıyla uzun yıllardır kullanılmaktadır.

• Farklı üreticilerin sistemleri arasında standart bir veri erişim modeli sağlar.
• SCADA, HMI, Data Logger ve analiz yazılımlarının aynı proses verilerine erişmesini kolaylaştırır.
• Browse, Read, Write ve Subscription gibi temel veri erişim işlemlerini destekler.
• Veri değeriyle birlikte Quality ve Timestamp gibi önemli bilgiler de taşınabilir.
• Uzun yıllardır kullanılan bir teknoloji olduğu için çok sayıda mevcut endüstriyel sistemde OPC DA desteği bulunmaktadır.
• Mevcut Windows tabanlı otomasyon sistemlerinin modern uygulamalara bağlanmasında kullanılabilir.

OPC DA, endüstriyel otomasyonda uzun yıllar başarılı bir şekilde kullanılmış olsa da günümüzün platform bağımsız ve internet bağlantılı sistemleri açısından bazı sınırlamalara sahiptir.

• Microsoft Windows ve COM/DCOM teknolojilerine bağımlıdır.
• Farklı bilgisayarlar arasındaki uzak bağlantılarda DCOM yapılandırması karmaşık olabilir.
• Windows Firewall ve güvenlik politikaları uzak OPC DA bağlantılarını etkileyebilir.
• Modern, platform bağımsız ve internet tabanlı uygulamalar için OPC UA daha uygun bir mimari sunmaktadır.
• Yeni sistem tasarımlarında OPC DA yerine çoğu durumda OPC UA tercih edilmektedir.

OPC DA ve OPC UA aynı temel amaca, yani endüstriyel verilerin uygulamalar arasında paylaşılmasına hizmet etse de kullandıkları mimari birbirinden oldukça farklıdır.

OPC Foundation, OPC UA'yı OPC Classic teknolojilerinin gelişmiş ve platform bağımsız nesli olarak tanımlamaktadır. OPC UA; OPC DA'nın yanı sıra alarm, olay ve tarihsel veri erişimi gibi OPC Classic fonksiyonlarını daha modern bir mimari içerisinde bir araya getirmektedir.

OPC DA bağlantılarında özellikle Client ve Server farklı bilgisayarlarda çalışıyorsa yalnızca OPC yazılımının doğru kurulmuş olması yeterli olmayabilir. Windows ve DCOM yapılandırmasının da kontrol edilmesi gerekir.

• OPC Server'ın çalışıp çalışmadığını kontrol edin.
• OPC Server'ın ilgili Item'ları gerçekten yayınladığını kontrol edin.
• OPC Client'ın doğru OPC Server'ı seçtiğini kontrol edin.
• Local bağlantıda Client'ın Server'a erişebildiğini test edin.
• Remote bağlantıda Windows kullanıcı hesaplarını ve DCOM izinlerini kontrol edin.
• Windows Firewall ve ağ iletişiminin bağlantıya izin verdiğini kontrol edin.
• OPC Server'ın 32-bit veya 64-bit yapısının kullanılan Client uygulamasıyla uyumlu olup olmadığını kontrol edin.
• Veri okunmasına rağmen Quality bilgisi uygun değilse önce OPC Server ile saha cihazı arasındaki haberleşmeyi kontrol edin.

OPC DA, SCADA sistemlerinde özellikle farklı üreticilere ait otomasyon sistemlerinden veri alınması için önemli bir entegrasyon teknolojisi olmuştur.

Örneğin bir tesiste farklı üreticilere ait PLC'ler, DCS sistemleri veya özel kontrol yazılımları bulunabilir. Bu sistemlerin her biri kendi haberleşme yöntemini kullanırken, OPC Server bu farklı kaynaklardan gelen verileri ortak bir OPC DA arayüzü üzerinden SCADA sistemine sunabilir.

Böylece SCADA uygulaması her cihaz üreticisinin özel haberleşme protokolünü doğrudan desteklemek yerine, OPC Client olarak OPC Server üzerinden standartlaştırılmış bir veri erişim yöntemi kullanabilir.

Bu bölümde OPC DA ile çalışmak, OPC Server'ları test etmek, veri noktalarını Browse etmek, veri okumak ve yazmak veya OPC DA Client uygulamaları geliştirmek için kullanılabilecek araçlar paylaşılacaktır.

Bu bölüm henüz hazırlanma aşamasındadır. İlerleyen dönemde ücretsiz OPC DA araçları, örnek uygulamalar, test yazılımları ve yardımcı araçlar burada paylaşılacaktır.

OPC DA, endüstriyel otomasyon sistemlerinde gerçek zamanlı verilerin farklı yazılım uygulamaları arasında paylaşılmasını sağlayan, uzun yıllardır kullanılan bir OPC Classic standardıdır.

Temel yapıda saha cihazından veriyi alan bir OPC Server ve bu verileri kullanan bir veya daha fazla OPC Client bulunur. Client uygulamaları verileri Browse edebilir, okuyabilir, uygun yetki bulunması halinde yazabilir ve veri değişikliklerini Subscription mekanizmasıyla takip edebilir.

OPC DA özellikle mevcut Windows tabanlı endüstriyel sistemlerin entegrasyonunda halen önemli bir yere sahiptir. Bununla birlikte yeni sistemlerde platform bağımsızlık, güvenlik ve modern ağ iletişimi gibi ihtiyaçlar nedeniyle OPC UA daha uygun bir seçenek olabilir.

OPC DA, endüstriyel haberleşme, EOS yazılımları veya teknik içerikler hakkında iletişime geçebilirsiniz.

• benanbasoglu@gmail.com
• ANKARA