opc und scada - dhbw stuttgartcpwrobel/ba-intern/s5opc.pdf · folie 5-1 s5opc.543 opc und scada im...
TRANSCRIPT
Folie 5-1
s5op
c.54
3
OPC und SCADA
im ÜberblickOPC und SCADA
im Überblick
Folie 5-2
s5op
c.54
3
Vergangenheit
Bedarf Information in Echtzeit zwischen Kontrollsystem und Geräten auszutauschen
Zahlreiche proprietäre Lösungen/Treiber(25 % bis 30 % Entwicklungszeit)
Hardware-Erneuerungen erforderten neue Treiber
Inkonsistenzen zwischen Treibern verschiedener Hersteller
Zwei verschiedene Anwendungen konnten nicht gleichzeitig auf das gleiche Gerät zugreifen
Nicht alle Geräte hatten Treiber für alle Anwendungen (gebunden an Hersteller)
Microsoft DDE und NetDDE
Folie 5-3
s5op
c.54
3
Die Ziele
Plug&Play-Software und Hardware-Komponenten von verschiedenen Herstellern
Kein Bedarf proprietäre I/O-Gerätetreiber zu entwickeln
Schnelle Integration
Jede HMI/SCADA-Software kann mit jedem Gerät kommunizieren.
Konsistentes Interface
Folie 5-4
s5op
c.54
3
Neue Entwicklung: OPC Unified Architecture
Ziel: Offener Standard, betriebssystem-unabhängige Lösung
Basis statt COM/DCOM nun TCP/IP, HTTP, SOAP, XML
Rückwärtskompatibilität gefordert
Folie 5-5
s5op
c.54
3
OPC
OLE for Process ControlObject Linking and Embedding
nun: “Openness, Productivity, Connectivity”
Initiierende Arbeiten durchFisher-Rosemount (nun Emerson), Rockwell Software, Opto 22, Intellution und Intuitive Technology
nun überwacht von der OPC Foundationüber 440 Mitglieder, einschließlich Microsoft
Folie 5-6
s5op
c.54
3
Haupt-Komponenten
OPC stellt eine allgemeine Schnittstelle zur Kommunikation mit verschiedenen Prozess-Steuerungen bereit, unabhängig von der Steuerungssoftware oder den Geräten im Prozess.
Haupt-Komponenten:
OPC-Server – vom Geräte-Hersteller geliefert.Erzeugt Daten über das Gerät in einem einheitlichen OPC-Format.
OPC-Client – nimmt Daten von einem Server entgegen und stellt diese für andere Anwendungen bereit
Folie 5-7
s5op
c.54
3
Typische Tags
Digital I/O
Analogue I/O
Message I/O
Calculations / Process Variables
Timers
Statistical control functions / Exceptions
Alarms
Folie 5-8
s5op
c.54
3
OPC-Funktionen
OPC DA – Data Access vergleichbar mit SNMP-Polling
OPC Batch Specification ergänzt OPC DA für die Batch-Verarbeitung von Daten
OPC XML-DA ergänzt OPC DA – Kommunikation mit nicht-MS-Geräten
OPC HDA – Historical Data Access SNMP RMON History
OPC A & E – Alarm and Events vergleichbar mit SNMP-Traps
OPC DX – Data Exchange Gateway OPC-Server können direkt miteinander kommunizieren
OPC-Client(SCADA)
OPC-Server(MS-OS)
OPC-Server(Linux u.a.)OPC DX
Folie 5-9
s5op
c.54
3
OPC Client
HMI Database
Historian GUI Alarm Log
OPC-Server
Hardware
Process Control Workstation
SPS
Kommunikations-medium
Server und Clients
Folie 5-10
s5op
c.54
3
OPC-Clients
Mehrere Clients können gleichzeitig auf einen OPC-Server zugreifen
Folie 5-11
s5op
c.54
3
Warum OPC für Ethernet-Netze?
Ethernet ist ein grundlegender und kritischer Teil industrieller Prozesse
Das LAN ist nicht länger “das Problem von einem anderen”
Ethernet-Geräte müssen in ein existierendes industrielles Management-System eingebunden werden
Überwachen der Gesamt-System-Leistung
Folie 5-12
s5op
c.54
3
Industrielle Steuerung – die Ziele
Überwachung und Steuerung geografisch verteilter oder komplexer industrieller Prozesse
Darstellung der Information in einem einheitlichen anwender-freundlichen Format
Verbessert Wirkungsgrad – stellt Echtzeit-Information bereit, damit geeignete Betriebsentscheidungen getroffen werden können.
Bietet Steuerungslösung, die ohne spezielle Programmier-kenntnisse an individuelle Bedürfnisse angepasst werden kann
Benutzt ein einziges “Front-End” zur Überwachung, Steuerung und Data-Acquisition
Integriert verschiedene Steuerungsumgebungen in ein einziges Kontrollzentrum
Folie 5-13
s5op
c.54
3
Supervisory Control And Data Acquisition
SCADA
“Ein Bild sagt mehr als tausend Worte”
Supervisory – Überwachung und Darstellung industrieller Prozesse
Control – Steuerung auf Anlagen-Ebene und von entfernten Geräten
Data Acquisition – Archivierung, Trend-Erstellung, Alarmierung, Aktivitäten-Logging
Grundlegender Teil einer unternehmensweiten Struktur für das Information-Management
Wichtige Informationsquelle
Folie 5-14
s5op
c.54
3
Weitere Eigenschaften von SCADA-Software
Ablaufplanung
Projekt-Management
Sicherheit
Abrechnung / Gruppen-Profile
Runtime Configurator / Cut-&-Paste
Folie 5-15
s5op
c.54
3
Supervision – Überwachung
Graphische Darstellung auf Fabrik-Ebene
Einheitliches Front-End für alle Geräte
Aktive Elemente zeigen den Komponentenstatus
Alarme
Schwellwerte
Graphing
Echtzeit-Anzeige
Folie 5-16
s5op
c.54
3
Control
Manuelle Eingriffe
Automatische Eingriffe
Komplexe Befehlssequenzen Wenn der Tank voll ist, dann ....
schließe das Ventil und ....
schalte die Pumpe ab
Folie 5-17
s5op
c.54
3
Data Acquisition
Es gibt drei Daten-Typen
Digital an / aus
Analog echte Werte, Füllstände, Temperaturen etc.
Puls Umdrehungen von Antrieben, Pumpen, Ringkolbenzählern etc.
Folie 5-18
s5op
c.54
3
Runtime Subsystem
HistorianSubsystem
AlarmSubsystem
RealtimeDatabase
DisplayBuilder
OperatorHMI
I/OSubsystem
ManagementDatabase
HistoryDatabase
Typische Komponenten einer SCADA-Software
Folie 5-19
s5op
c.54
3
Software-Komponenten-Library
Folie 5-20
s5op
c.54
3
Komponenten-Visualisierung und -Steuerung
Aktives Eingreifenper Klick
Folie 5-21
s5op
c.54
3
Komponentenstatus und OPC
Folie 5-22
s5op
c.54
3
Prozess-Übersicht
Folie 5-23
s5op
c.54
3
Trends
Folie 5-24
s5op
c.54
3
Integration von ActiveX-Controls
Folie 5-25
s5op
c.54
3
Archivierung, Trends, Alarmierung, Export
Folie 5-26
s5op
c.54
3
Bekannte Software-Pakete
Intellution – iFix
Wonderware – FactorySuite 2000 (inklusive InTouch)
Iconics – Genesis 32
Rockwell – RSView32
GE Fanuc – Cimplicity
ABB – Maestro
Modcomp - Scadabase
Folie 5-27
s5op
c.54
3
Einsatz von OPC
Windows XP Ggf. OPC-Clients und –Server, MS Management Console und das
OPC-Tool OPCEnum.exe (Windows\System32) in der Windows Firewall als Ausnahme festlegen. Mit „Programm …“ können nicht dargestellte Funktionen in die Liste geladen werden. Nur EXE-Dateien können in die Liste eingefügt werden. Bei OPC-Server und –Clients – DLLs und OCXs – müssen stattdessen die aufrufenden Programme in die Liste geladen werden.
TCP-Port 135 freischalten, über den die DCOM-Verbindung initiiert wird.