Когда большой объем полевой информации поступает в компьютерную систему управления непосредственно от интеллектуальных приборов или по полевой шине, возникает проблема совместного использования и взаимодействия с этой полевой информацией для внутренних компьютерных приложений. Из-за отсутствия единого стандарта подключения промышленному программному обеспечению часто приходится разрабатывать специальные драйверы для аппаратных устройств. Это означает, что после обновления оборудования необходимо изменить соответствующие драйверы, что увеличивает затраты на обслуживание системы. Даже если система SCADA в компьютере имеет собственный независимый драйвер, одновременный доступ к одному и тому же устройству, как правило, не допускается, иначе это может легко привести к сбою системы. Таким образом, уровень управления полем, как нижний уровень всей информационной системы предприятия, должен быть интегрирован с уровнем управления процессами и уровнем-принятия бизнес-решений. Это также поднимает вопрос о том, как компьютер мониторинга может взаимодействовать и передавать информацию с другими компьютерами. Поскольку системы управления часто являются проприетарными системами, разработанными разными производителями, они плохо совместимы и не имеют эффективных интерфейсов связи с программным обеспечением для управления бизнесом более высокого-уровня. Таким образом, проблемы стандартизации связи стали узким местом, не позволяющим системе управления преодолеть проблему «информационного бункера».
Появление OPC (OLE для управления процессами) установило набор спецификаций коммуникационных интерфейсов, отвечающих требованиям промышленного управления. Это позволяет управляющему программному обеспечению эффективно и стабильно получать доступ к данным с аппаратных устройств, а прикладному программному обеспечению гибко обмениваться информацией, что значительно улучшает совместимость и адаптируемость систем управления.
С точки зрения программного обеспечения OPC можно рассматривать как стандартную «программную шину». Во-первых, он обеспечивает стандартный канал для передачи данных в-режиме реального времени между различными приложениями (даже между приложениями на разных рабочих станциях, подключенных через сеть). Во-вторых, он определяет формат передачи и обмена внутри канала для удовлетворения потребностей управления процессом. Стандартная архитектура OPC представляет собой модель клиент/сервер, разделяющую программное обеспечение на OPC-серверы и OPC-клиенты. Сервер OPC обеспечивает необходимый стандартный интерфейс доступа к данным OPC; Клиенты OPC получают доступ к данным OPC через этот стандартный интерфейс.
Программное обеспечение, разработанное с использованием стандарта OPC, обладает высокой функциональной совместимостью, поскольку оно основано на общих стандартах данных и интерфейсов. Это имеет большое практическое значение в области производственного контроля. Серверы OPC могут предоставляться разными поставщиками, и их код определяет детали того, как сервер получает доступ к физическим устройствам и обработке данных. Однако все это прозрачно для клиентов OPC; им нужно только следовать одним и тем же спецификациям или методам для чтения данных с сервера. Аналогично, поставщикам программного обеспечения достаточно добавить в свое программное обеспечение интерфейс OPC, чтобы получать данные с сервера OPC, не беспокоясь о базовых деталях. Через интерфейс OPC клиенты OPC могут подключаться к одному или нескольким различным серверам OPC. Одновременно один OPC-сервер может подключаться к нескольким клиентам, образуя отношения «многие-ко-многим». Любой продукт, поддерживающий OPC, может обеспечить бесшовную интеграцию с системой. Поскольку технология OPC основана на DCOM, клиентские программы и серверы могут быть распределены по разным хостам, образуя сетевую систему мониторинга.
Разработка и применение технологии OPC приносят значительные выгоды как поставщикам, так и конечным пользователям. Во-первых, технология OPC эффективно разделяет аппаратное и прикладное программное обеспечение. Производителям оборудования необходимо предоставить только один набор программных компонентов, которые могут использовать все клиенты OPC, что устраняет необходимость в разработке избыточных драйверов. После обновления аппаратного обеспечения требуется модификация только интерфейса ввода-вывода на стороне сервера- OPC; клиентская программа остается без изменений. Во-вторых, программное обеспечение промышленного управления должно разработать только один интерфейс OPC для унифицированного доступа и управления устройствами разных производителей оборудования. Это позволяет производителям аппаратного и программного обеспечения сосредоточиться на своих основных компонентах, а не на проблемах совместимости.
Для конечных пользователей, основанная на базовой совместимости, система следующего-поколения дополнительно обеспечивает интеллектуальное сотрудничество, обеспечивая большую гибкость при выборе и замене оборудования и программного обеспечения, а также упрощая интеграцию разнородных компьютерных систем. Пользователи могут сосредоточиться на общей функциональности системы и приложениях, что также приводит к снижению затрат.
Серверы OPC, использующие единый стандарт в базовой системе управления, обеспечивают эффективное соединение между приложениями и полевыми устройствами, играя решающую связующую роль. Они также облегчают интеграцию уровней управления полем предприятия, уровней управления производственными процессами и уровней-принятия оперативных решений.
