OPC UA Server

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OPC UA Server

Die OPC Unified Architecture stellt eine Erweiterung des äußerst erfolgreichen OPC-Datenaustauschprotokolls (OPC Server) dar. Sie ermöglicht eine zuverlässige und sichere Datenerfassung und -modellierung sowie Kommunikation zwischen der Produktionsstätte und dem Unternehmen.

Die wichtigsten Vorteile eines OPC Server sind:

  • Einheitliches Datenmodell für Prozessdaten
  • Alarme und historische Daten
  • Vereinfachter rechnerübergreifender Einsatz
  • Sichere Kommunikation über Firewall-Grenzen hinweg
  • Einsatz auf Nicht-Windows-Plattformen
  • Schnelles und einfaches Engineering durch Embedded OPC UA
  • Unterstützung komplexer Datenstrukturen
  • Schutz vor Datenverlust
  • Optionales Redundanzkonzept
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IOC Datenaustausch Diagramm.

Der FORSIS OPC UA Server ermöglicht eine zuverlässige und sichere Datenerfassung und -modellierung sowie Kommunikation zwischen der Produktionsstätte und dem Unternehmen.

Alle Konfigurationsdaten, welche durch den FORSIS Server erstellt werden, werden in der FORSIS Konfiguration DB abgelegt. Diese Werte stehen nicht nur dem FORSIS Server bei Wiederanbindung eines Moduls, sondern auch dem FORSIS OPC Server und Drittprogrammen zur Verfügung. Zu den IOC Modulen kann immer nur „EINE“ TCP IP Verbindung aufgebaut werden. Zur Regelung des Zugriffs durch FORSIS Server und OPC Server beinhalten beide Programme eine Zugriffssteuerung auf die einzelnen Module. Bei der Nutzung des OPC Servers liest dieser alle Konfigurationsdaten aus der Konfigurationsdatenbank. Somit sind dem Server alle Module und Ihre Eigenschaften bekannt.

BlockDiagramm IOC MES

OPC UA ergänzt den existierenden OPC Industriestandard um wesentliche Eigenschaften wie Plattformunabhängigkeit, Skalierbarkeit, Hochverfügbarkeit und Internetfähigkeit.

Als die weltweit am stärksten verbreitete, auf Standards basierte, Methode für den Austausch von Daten ist OPC UA ein entscheidender Faktor beim Wandel zu Industrie 4.0. Die Barrieren zwischen Leit- und Steuerungssystemen untereinander können durch OPC UA überwunden werden.

Ein Beispiel ist die Entwicklung hin zu Plattform- und Betriebssystemunabhängigkeit. Damit lässt sich OPC UA direkt in Geräte, Sensoren und Controller einbetten.

Ein weiteres Beispiel ist die integrierte, leistungsstarke Modellierung, die es OPC UA ermöglicht, Daten von verschiedenen, nicht kompatiblen und offenen Standards aus unterschiedlichen Bereichen zu transferieren.

Industrie 4.0 hängt vorrangig davon ab, Daten zwischen allen Systemen innerhalb eines Unternehmens verfügbar zu machen - damit rückt OPC UA in den Mittelpunkt.

OPC UA FORSIS Client 395

OPC ist heute die technologische Grundlage für die komfortable und leistungsfähige Verbindung von Automatisierungskomponenten mit Steuerungshardware und Feldgeräten. Darüber hinaus bietet OPC die Voraussetzung für die Integration von OFFICE Produkten und Informationssystemen der Unternehmensebene, sprich ERP- und MES- Applikationen.
Seit November 2011 wird OPC von der OPC Foundation mit „Open Platform Communications“ übersetzt. Diese Namensänderung wurde vorgenommen um die Multi-Plattform-Fähigkeit und die Erweiterungen der Datentransportmöglichkeiten aufzuzeigen. OPC Server arbeiten dabei mit dem M2M-Kommunikationsprotokoll.
Die OPC-Schnittstelle kann in zwei grundlegende, übergeordnete Spezifikationen unterteilt werden.
Unterschieden wird in die ursprüngliche Version, welche heutzutage „OPC Classic“ genannt wird, und die seit Herbst 2006 aktuelle „OPC Unified Architecture“ Spezifikation.
Heute arbeitet man vorwiegend mit der aktuellen OPC Unified Architecture, welche überwiegend in der Steuerungs- und Automatisierungstechnik eingesetzt wird und nach dem Server-Client-Modell aufgebaut ist.

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GUI Komplett Lebenddaten

Unterteilung der OPC UA Spezifikation

Die Parts von OPC UA sind in drei Themenbereiche aufgeteilt:

• Core Specifications (Kernspezifikationen)
• Access Type Specifications (Zugriffstypspezifikationen)
• Utility Specification (Dienstspezifikationen) 

Im ersten Themenbereich werden die Kernfunktionen und -fähigkeiten definiert. Diese legen fest, wie der Adressbereich aufgebaut ist und wie die Services (Dienste), welche mit diesem arbeiten, konzeptioniert sind.

In den Zugriffstypspezifikationen werden diese Kernfähigkeiten auf bestimmte Modelle des Datenzugriffs angewandt.

Im letzten Bereich wird unter anderem der Vorgang für das Finden und Erkennen von OPC UA Servern festgelegt.

Was ist OPC UA?

OPC Unified Architecture ist die neue Technologiegeneration für einen sicheren, zuverlässigen und herstellerneutralen Transport von Rohdaten und vorverarbeiteten Informationen von der Fertigungsebene bis in die Planungsebene bzw. das PPS/ERP-System. Auf standardisierte, sichere und zuverlässige Weise steht mit OPC UA jeder berechtigten Anwendung und jeder autorisierten Person jede gewünschte Information zu jeder Zeit und an jedem Ort zur Verfügung. Die OPC Unified Architecture stellt eine Erweiterung des äußerst erfolgreichen OPC-Datenaustauschprotokolls (OPC Server) dar.

Warum OPC UA? (Vorteile)

Das Verwenden beider Basistechnologien ermöglicht, dass die Hersteller von OPC Servern und -Clients nicht eingeschränkt sind hinsichtlich Komplexität, Funktionalität und Ausführung Ihrer OPC-Komponente. Verschiedenartigste OPC-Komponenten unterschiedlicher Hersteller können zusammenarbeiten. Es bedarf keiner zusätzlichen Programmierung zur Anpassung von Schnittstellen zwischen den Komponenten.

Komplexe Zusammenhänge zwischen Hardware und Software bleiben hinter dieser abstrakten Schnittstelle vorborgen. Es können ganze Komponenten ausgetauscht werden, sofern die in den Spezifikationen beschriebene Schnittstelle unterstützt wird.

Der OPC UA Standard wird als IEC Norm 62541 festgeschrieben und publiziert.

Derzeit befinden sich über 20.000 OPC-basierte Produkte (z.B. OPC Server) von mehreren Tausend Herstellern weltweit auf dem Markt, die Anzahl der Installationen wird mit einigen Millionen beziffert.