OPC یا ارتباطات پلتفرم باز چیست؟

OPC یا ارتباطات پلتفرم باز

OPC یا ارتباطات پلتفرم باز را به صورت استانداردی برای تبادل امن داده‌های اتوماسیون صنعتی تدوین کرده‌اند. این سیستم را به صورت وابسته به پلتفرم طراحی کرده‌اند تا فروشندگان مختلف بتوانند اطلاعات را مبادله کنند.

ارتباطات پلتفرم باز ارتباطی بین سیستم‌های اتوماسیون صنعتی ایجاد می‌کنند تا با جمع‌آوری و تجزیه‌وتحلیل اطلاعات از هر بخش فرایند، کارایی سیستم را بهبود ببخشند. استانداردهایی مانند OPC در تولید دیجیتال و تلاش‌های مشابه برای گسترش اتوماسیون نقش مهمی ایفا می‌کنند. ما با استفاده از تکنولوژی ارتباطات پلتفرم باز سیستم سازمانی خود را منظم می‌کنیم و پیشرفت سریع‌تری را برای خود رقم می‌زنیم.

OPC چیست؟

OPC یا ارتباطات پلتفرم باز را به معنای OLE برای کنترل فرایند تعریف کرده‌اند. این سیستم یک استاندارد رابط نرم‌افزاری است که به برنامه‌های ویندوز اجازه می‌دهد با دستگاه‌های سخت‌افزاری صنعتی ارتباط برقرار کنند. ارتباطات پلتفرم باز را باید در جفت سرور/کلینت پیاده‌سازی کنیم. این سرور در غالب برنامه نرم‌افزاری، پروتکل ارتباطی سخت‌افزاری استفاده شده توسط PLC را به پروتکل OPC تبدیل می‌کند.

OLE برای کنترل فرآیند OPC به چه معناست؟

پیوند و تعبیه شی OLE برای کنترل فرایند OPC یا ارتباطات پلتفرم باز مجموعه‌ای از استانداردها است که تامین‌کنندگان صنعت اتوماسیون با همکاری یکدیگر آن را توسعه داده‌اند. ماموریت اصلی این سیستم را تعریف یک رابط یکنواخت برای استفاده هر سازمان یا بسته نرم افزاری سفارشی تعیین کرده‌اند.

پلتفرم چیست؟

اینستاگرام، گوگل، آمازون و… را نمونه‌هایی از پلتفرم‌های بین‌المللی در نظر می‌گیریم. مهم‌ترین ویژگی پلتفرم این است که به جای تولید و عرضه‌ی محصول، فضا و زیرساختی برای رابطه‌ی میان تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان ایجاد می‌کند.

تاریخچه OPC

در سال ۱۹۹۵، چهار فروشنده اتوماسیون صنعتی کارگروهی را برای استاندارد کردن پروتکل‌های دسترسی به داده‌های دستگاه‌های خود راه‌اندازی کردند.

آن‌ها هدف انتزاعی کردن پروتکل‌های ارتباطی کنترل‌کننده‌ منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC) را دنبال می‌کردند. با انتزاعی کردن پروتکل‌های مختلف به یک رابط استاندارد اجازه می‌دهیم که به‌عنوان نوعی واسطه برای تبدیل درخواست‌های خواندن یا نوشتن بین انسان و ماشین عمل کند.

این کارگروه در سال ۱۹۹۶، نسخه ۱.۰ استاندارد را با نام ارتباطات پلتفرم باز منتشر کرد و سایر فروشندگان سخت‌افزار و نرم‌افزار از آن استفاده می‌کردند. این استاندارد را بعداً به OPC Classic تغییر نام دادند. بنیاد OPC یا ارتباطات پلتفرم باز در همان سال شروع به کارکرد تا رویه‌های انطباق، صدور گواهینامه، قابلیت همکاری و اعتبارسنجی را رسمی کند.

مشخصات OPC Classic

اولین نسخه استاندارد OPC یا ارتباطات پلفرم باز را مبتنی بر فناوری مایکروسافت برای تبادل داده بین اجزای نرم‌افزار، به نام زیر مجموعه‌ای از COM (Component Object Model) منتشر کردند. در سال ۱۹۹۸، بنیاد OPC شروع به تبدیل مشخصات اولیه به خدمات وب کرد.

سه مشخصه OPC Classic:

• دسترسی به داده‌ها (OPC DA) : این سرور نحوه خواندن و نوشتن داده‌ها توسط نرم‌افزار و همچنین انواع داده‌ها و ساختارهای موجود را تعریف می‌کند.
• هشدارها و رویدادها (OPC AE) : روش‌هایی را توضیح می‌دهد که نرم‌افزار سرور OPC می‌تواند بر سیستم‌ها نظارت کند و آلارم‌ها را به نرم‌افزار مشتری ارسال کند.
• دسترسی به داده‌های تاریخی (HDA): پرس‌وجوها و تجزیه‌وتحلیل‌هایی را تعریف می‌کند که می‌تواند زمان جمع‌آوری داده‌های تاریخی را روی دستگاه‌ها اعمال کند.

معماری یکپارچه OPC

در سال ۲۰۰۸، پس از اینکه فروشندگان نرم‌افزار ارتباطات پلتفرم باز را به دستگاه‌های غیر ویندوزی آسان‌تر گسترش دادند، بنیاد OPC استاندارد کنونی OPC Unified Architecture (OPC UA) را منتشر کرد. این استاندارد را سازگار با OPC Classic طراحی کردند و به طور گسترده‌تری در سیستم‌های تولیدی استفاده می‌شود.

OPC UA یک چارچوب SOA توسعه‌پذیر را شکل می‌دهد که آن را برای پشتیبانی از طیف گسترده‌ای از پلتفرم‌ها و زیرساخت‌های ابری طراحی کرده‌اند. این سیستم، امنیت را از طریق رمزگذاری، احراز هویت و ممیزی فراهم می‌کند. با افزودن قابلیت‌های درخواستی، توانایی کشف سرورها، و طرح فضای آدرس، ورژن جدید این استاندارد فراتر از OPC Classic عمل می‌کند.

بنیاد OPC یا ارتباطات پلتفرم باز برای ادغام محصولات OPC UA و OPC Classic، بسته‌بندی‌های پراکسی COM قابل دانلود را فراهم کرده است.

تا اواخر سال ۲۰۱۷، این بنیاد ادعا کرد که ۴۷۰ شرکت در سراسر جهان درآن عضویت دارند. رهبران نرم‌افزار، سخت‌افزار، اتوماسیون صنعتی، ماشین به ماشین (M2M)، انرژی هوشمند و بخش‌های تولید گسسته و فرایندی عضو  این بنیاد هستند. از برندهای معروف  تحت عضویت نیز می‌توانیم به هانیول، آی‌بی‌ام، مایکروسافت، فایزر، راکول، سامسونگ، SAP و زیمنس اشاره کنیم.

در سال‌های اخیر، فروشندگان فناوری اینترنت اشیا صنعتی از OPC UA در نمایش محصولات استفاده کرده‌اند. در سال ۲۰۱۶، بنیاد OPC همکاری خود را با گروه مدیریت اشیاء و برنامه آن، کنسرسیوم اینترنت صنعتی، برای ادغام این دو استاندارد اعلام کرد.

لزوم استفاده از OPC

OPC یا ارتباطات پلتفرم باز همکاری بین ارائه‌دهندگان فناوری و کاربران را بهبود بخشیده است. همچنین به تأمین‌کنندگان اتوماسیون کمک می‌کند تا راه‌حل‌های کاربردی را در مقابله با مشکلات ارائه دهند. این سیستم به نوبه خود به کاربران امکان انتخاب بیشتری در برنامه‌های اتوماسیونی را می‌دهد. متخصصان اتوماسیون در سراسر جهان به کمک قابلیت همکاری، راه‌حل‌های باز و آزادی انتخاب، مزایای استفاده از OPC را در برنامه‌های صنعتی خود بهتر درک کردند.

سرور OPC بار دستگاه‌های منبع داده را کاهش می‌دهد زیرا ارتباط با چندین برنامه را امکان‌پذیر می‌کند، درحالی‌که تنها یک اتصال با منبع داده دارد. این امر دسترسی چندگانه از منبع داده را کاهش می‌دهد و ازاین‌رو بار روی منبع داده را کاهش می‌دهد.

پروتکل‌های OPC و انواع آن

پروتکل‌های OPC کلاسیک هیچ نقطه اشتراکی با هم ندارند. در حال حاضر این سیستم شامل پروتکل‌های زیر است:

• DA(Data access)
• AE(Alarm & Events)
• HDA(Historical Data Access)
• XMLDA (XML Data Access)
• DX(Data eXchange)

چه کسانی OPC را توسعه دادند؟

فروشندگان اتوماسیون Fisher-Rosemount، Intellution، Opto 22 و Rockwell Software یک کارگروه تشکیل دادند. هدف این گروه ایجاد استانداردی برای دسترسی به داده‌ها بر اساس COM و DCOM بود و آن را OPC نامیدند. مدیران و سازمان‌های مربوطه، گواهی‌های استاندارد را متناسب با نیازهای روز توسعه می‌دهند.

OPC DA

مجموعه استاندارد کلاسیک  OPC را در ۷ بخش اصلی تعریف کرده‌اند که اولین و پرکاربردترین آن‌ها OPC Data Access   یا OPC  DA  است.

مزایای OPC UA

شیوه پیاده‌سازی چندلایه OPC یا ارتباطات پلتفرم باز در معماری جدید اهداف زیر را محقق می‌کند:

• تمام استانداردهای کلاسیک در  OPC UA وجود دارند و کارکرد این معماری جدید هم‌ارز معماری سابق است.
• بر خلاف ساختار کلاسیک که استفاده از مایکروسافت ویندوز را تحمیل می‌کرد، هیچ محدودیتی در بستری که از OPC UA  استفاده می‌کند وجود ندارد. همچنین پیاده‌سازی روی سیستم‌عامل‌های ویندوز، کلیه توزیع‌های لینوکس، OSX، اندروید و… را امکان‌پذیر کرده است.
• این معماری امنیت اطلاعات را با رمزنگاری، امکانات احراز هویت و حساب‌های کاربری با سطوح دسترسی متفاوتی تأمین می‌کند.
• قابلیت توسعه و تعمیم و اضافه‌کردن کارکردهای جدید بدون اثرگذاری روی کارکردهای سابق را دارد.
• معماری جدید این استاندارد، مدل‌سازی اطلاعات را به اشکال مختلف متعارف بر اساس نیازمندی کاربر ممکن می‌کند.

جمع‌بندی

با معرفی معماری مبتنی بر سرویس(Service-Oriented) در طراحی سیستم‌ها، چالش‌های جدیدی در امنیت و مدل‌سازی داده به وجود آوردند. بنیاد OPC یا ارتباطات پلتفرم باز براین‌اساس استاندارد معماری یکتای OPC (Unified Architecture) را توسعه داد تا به این نیازها پاسخ دهد، همچنین بتواند از یک تکنولوژی کامل و غنی، با معماری مستقل از بستر و توسعه‌پذیر و قابل تعمیم پشتیبانی کند. علاوه بر این‌ها، این معماری تمام استانداردهای OPC  کلاسیک را به طور یکپارچه در یک چارچوب مقیاس‌پذیر گنجانده است.

از زمان‌های دور، تلاش‌های زیادی در راستای پیشرفت و کیفیت تکنولوژی و سیستم‌ها رقم زده‌اند تا ما بتوانیم به به‌روزرسانی اطلاعات و دانش، خود را به سطوح بالاتری از کیفیت برسانیم.

اخذ گواهینامه ایزو معتبر

ایزوسیستم در زمینه‌ی مشاوره، پیاده‌سازی و اخذ ایزو برای مشاغل مختلف فعالیت می‌کند و منتج به گرفتن ایزو و دریافت ایزو معتبر می‌شود. با دریافت مجموعه‌های استاندارد مرتبط در زمینه فعالیت خود در بازار رقابتی جایگاه بهتری کسب می‌کنید. ایزوسیستم همواره تلاش می‌کند تا معتبرترین گواهی ها را در دسترس شما قرار دهد. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره‌ی انواع گواهینامه ایزو از طریق شماره‌های ۳۳۴۴۴۸۱۴-۰۲۳ و ۳۳۴۴۴۸۱۳-۰۲۳ با ما در تماس باشید یا از طریق تکمیل فرم اخذ ایزو کارشناسان ما با شما تماس خواهند گرفت.

این مقاله به صورت اختصاصی توسط تیم فنی ایزوسیستم آماده شده است، هرگونه بهره برداری بدون ذکر نام و آدرس منبع شرعا و قانونا ممنوع می باشد.