Технология ОРС UA в контроллерах PACSystems RX3i

Indusoft-OPC-logoИнтерфейс обмена информацией в промышленных сетях ОРС (OLE for Process Control) глубоко вошел в жизнь разработчиков систем автоматизации. В свое время, применение технологии ОРС позволило решить множество проблем взаимодействия различных устройств автоматики и программных компонентов в системах управления.

Создание и поддержку OPC координирует международная некоммерческая организация OPC Foundation, которая была создана еще в 1994 году ведущими производителями средств промышленной автоматизации. Следуя своему неизменному девизу «открытые коммуникации по открытым протоколам», OPC Foundation продолжает развивать промышленные технологии. Следующим шагом стала разработка новой революционной спецификации ОРС – ОРС UA (Unified Architecture). Эта спецификация родилась из стремления еще больше упростить жизнь инженерам, дать им в руки более мощные инструменты, а также стала результатом долгой и кропотливой «работы над ошибками». Предыдущие версии ОРС базировались на технологии Microsoft COM/DCOM, которые имели достаточно много проблем при использовании в распределенных системах (сложная конфигурация DCOM, неприменимость безопасности) и характеризовались закрытостью исходного кода.

Коммуникационная технология ОРС UA предназначена для масштабируемых систем от встраиваемых решений до мейнфреймов, построена на языке программирования ANSI C и имеет собственную реализацию безопасности, основанную на современных стандартах. При этом, конфигурация обмена в ОРС UA стала еще более простой и удобной для пользователя.

Кроме этого, важными преимуществами стандарта ОРС UA стали лучшая производительность, поддержка резервирования, буферизация и подтверждение передачи данных, а также автоматическое распознавание разъединения клиентов и серверов.

Благодаря тому, что теперь коммуникационные сервисы могут функционировать не только на платформах Windows, появилась возможность запускать сервера ОРС UA непосредственно на аппаратном уровне систем автоматизации. Такой возможностью обладает современная, мощная и универсальная платформа для решения задач автоматизации PACSystems от компании GE Intelligent Platforms, в частности масштабируемый комплект промышленного контроллера PACSystems RX3i.

Indusoft-RX3i-controller

Промышленный контроллер PACSystems RX3i

Так поддержка ОРС UA сервера включена в прошивку процессоров IC695CPE305/IC695CPE310 начиная с версии 8.20. Если модули выпущены более полу-года назад, то придется обновить firmware. Перепрошивка осуществляется просто и быстро, без использования компьютера, через встроенный порт USB и флеш-диск.

Включение режима ОРС UA сервера в контроллере осуществляется посредством библиотечной сервисной функции SVC_REQ, которая используется также для реализации других протоколов (Modbus в частности). На входах функции необходимо задать начальные условия выбора протокола, требуемую команду и константу типа INT для задания часового пояса. Простейший код, написанный в инструментальной среде программирования Proficy Machine Edition на языке LD, который только запускает ОРС UA сервер приведен на скриншоте ниже в 33 и 34 строках.

Indusoft-pme

Скриншот запуска ОРС UA сервера

Функция SVC_REQ поддерживает и все другие команды, необходимые для работы с протоколом: старт, стоп, перезапуск, очистка, получение статуса сервера и т.п. Кроме этого, для использования в языке FBD, разработан специальный пользовательский функциональный блок CALLOPCUASERVER, который можно скачать с сайта техподдержки GE IP.

Переменные контроллера, к которым сервер OPC UA должен будет иметь доступ, необходимо открыть для внешнего чтения/записи. Настройка аутентификации при подключении клиента настраивается в свойствах безопасности процессорного модуля.
Настройка клиентской части чрезвычайно проста и интуитивно понятна. Главное, нужно создать новое подключение строчкой типа:
opc.tcp://<CPE305 IP address>:4840

Клиент сам находит сервер и показывает не только переменные, которые были расшарены в контроллере, но и множество другой важной информации.

В качестве иллюстрации обмена данными между контроллером и компьютером, на скриншотах внизу приведены экран мониторинга переменных инструментальной среды программирования контроллеров Proficy Machine Edition и клиентское приложение UaExpert v1.3.1 от компании Unified Automation.

Indusoft-Uaexpert

-Indusoft-Uaexpert-sc-2

Экран мониторинга переменных инструментальной среды программирования контроллеров

Proficy Machine Edition и клиентское приложение UaExpert