OPC: von Data Access bis Unified Architecture
Gespeichert in:
| Späterer Titel: | Lange, Jürgen OPC - von Data Access bis Unified Architecture |
|---|---|
| Vorheriger Titel: | Iwanitz, Frank OPC - Grundlagen, Implementierung und Anwendung |
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin
VDE Verl.
2014
|
| Ausgabe: | 5., durchges. Aufl. |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis Klappentext |
| Beschreibung: | Dt./Engl. Ausg. (2003) u.d.T.: Iwanitz, Frank: OPC - der Standard für die Automatisierung - Volume D/E |
| Beschreibung: | XXIII, 485 S. graph. Darst. 1 DVD-ROM (12 cm) |
| Format: | DVD-ROM-Beil. Enth.: OPC UA Development Toolkits, OPC Classic Development Toolkits, OPC Servers for S7 Profibus, etc., OPC Easy Connect |
| ISBN: | 9783800735068 3800735067 |
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| adam_text | Inhaltsverzeichnis
Dank..............................................................
V
Geleitwort..........................................................
IX
Geleitwort..........................................................
XI
Vorwort............................................................ XIII
1 Einführung..................................................... 1
1.1 Entstehungsgeschichte von OPC.................................. 1
1.2 OPC ~ ein Überblick............................................. 8
1.3 Vergleich und Bewertung von Technologien........................ 13
1.4 Struktur und Aufgaben der OPC Foundation....................... 17
1.5 OPC ist IEC Standard............................................ 24
1.6 Kooperationen mit anderen Organisationen........................ 28
2 Grundlagen.................................................... 31
2.1 Einleitung...................................................... 31
2.2
Classic OPC
Spezifikationen...................................... 33
2.2.1 OPC
Overview
und OPC
Common Definitions
and Interfaces . . 33
2.2.2 OPC Data Access
Specification
.............................. 39
2.2.3 OPC XML DA
Specification
................................ 57
2.2.4 OPC Data eXchange
Specification
........................... 62
2.2.5 OPC
Historical Data
Access
Specification
.................... 63
2.2.6 OPC Alarms and Events
Specification
....................... 72
2.2.7 OPC
Command Execution Specification
..................... 86
2.2.8 OPC
Complex Data Specification
............................ 87
2.2.9 OPC
Batch Specification
................................... 88
2.2.10
OPC Security Specification
................................. 92
2.3
OPC Unified Architecture
........................................ 95
2.3.1 Einführung............................................... 95
2.3.1.1
Never Touch a Running System
- Wofür ein
neues OPC?....................................... 95
2.3.1.2 Zehn Gründe für OPC UA.......................... 96
2.3.1.3 Entstehung und Ziele von OPC UA.................. 102
2.3.1.4 Neue Möglichkeiten mit OPC UA................... 103
2.3.1.5 Übersicht......................................... 104
2.3.2. UA Spezifikationen........................................ 105
2.3.3 Technologische Hauptmerkmale............................ 110
2.3.4
Address
Space............................................ 116
2.3.4.1
Classic OPC Address Space
......................... 116
2.3.4.2
OPC UA Address Space
............................ 117
2.3.4.3
Nodes
und
References
.............................. 117
2.3.4.4
NodeClasses
...................................... 117
2.3.4.5
Variables
......................................... 118
2.3.4.6
Objects
........................................... 119
2.3.4.7
Methods
.......................................... 120
2.3.4.8
Views
............................................ 120
2.3.4.9
Type Definitions
................................... 121
2.3.4.10
Reference Types
................................... 121
2.3.4.11
Standard-Nodes
im UA
Address Space
............... 123
2.3.5
Information Model
........................................ 125
2.3.5.1 Konzept.......................................... 125
2.3.5.2
ObjectTypes
...................................... 128
2.3.5.3
VariableTypes
..................................... 130
2.3.5.4
DataTypes
........................................ 134
2.3.5.5
ReferenceTypes
.................................... 138
2.3.5.6
State Machines
.................................... 141
2.3.5.7 Prozessbeispiel.................................... 143
2.3.6
Services
.................................................. 147
2.3.6.1 Einleitung........................................ 147
2.3.6.2 Vergleich mit
Classic OPC
.......................... 157
2.3.6.3 Anwendungsbeispiele.............................. 161
2.3.6.4 Technische
Details
................................. 161
2.3.7 Spezifische ZugrifFsarten
(Specific Type Access)
............... 165
2.3.7.1
Data Access
....................................... 168
2.3.7.2
Historical Access
.................................. 177
2.3.7.3
Alarms and Conditions
............................. 189
2.3.7.4
Programs
......................................... 200
2.3.8
Utility Specification Parts
................................... 209
2.3.8.1
Aggregates
........................................ 209
2.3.8.2
OPC UA Discovery
................................ 217
2.3.9 Redundanz............................................... 223
2.3.9.1 Vergleich mit
Classic OPC
.......................... 223
2.3.9.2 Anwendungsfälle.................................. 223
2.3.9.3 Technische
Details
................................. 225
2.3.9.4 Serverredundanz.................................. 226
2.3.9.5 Transparente Redundanz........................... 226
2.3.9.6 Nicht transparente Redundanz...................... 226
2.3.10
Security
.................................................. 229
2.3.10.1 Einleitung........................................ 229
2.3.10.2 Vergleich mit
Classic OPC
.......................... 234
2.3.10.3 OPC UA Sicherheit................................ 235
2.3.10.4 Anwendungsbeispiele.............................. 237
2.3.10.5
Technische Details
................................. 241
2.3.10.6
Certificates
und
Certificate
Handling
................ 245
2.3.11
Transports
............................................... 247
2.3.11.1 Einleitung........................................ 247
2.3.11.2 Konzepte......................................... 247
2.3.11.3 Überblick......................................... 248
2.3.11.4 Technische Details................................. 251
2.3.12 Profiles.................................................. 255
2.3.12.1 Vergleich mit
Classic OPC
.......................... 256
2.3.12.2 Part 7 -
Definitions
................................ 256
2.3.12.3 Server Profiles..................................... 258
2.3.12.4 Client Profiles..................................... 259
2.3.12.5 Transport Profiles................................. 260
2.3.12.6
Security Profiles
................................... 260
2.3.12.7 Part 7 - Spezifische Profiles......................... 261
2.3.12.8 Anwendungsfälle.................................. 261
2.4
Companion
Standards........................................... 263
2.4.1 OPC UA Kooperationen................................... 263
2.4.2
Companion
Standard FDI - Geräteintegration mit OPC UA .... 265
2.4.2.1 Was heißt eigentlich „Geräteintegration ?............ 265
2.4.2.2 FDT und EDDL................................... 265
2.4.2.3
Field
Device Integration............................ 266
2.4.2.4 Konzept und Architektur von FDI................... 267
2.4.2.5 Warum OPC UA?................................. 268
2.4.2.6 Zusammenfassung................................. 269
2.4.3
Analyzer
Device Integration -
ADI
.......................... 270
2.4.3.1 Einleitung........................................ 270
2.4.3.2 Vision............................................ 270
2.4.3.3 Team............................................ 272
2.4.3.4 Lösung........................................... 272
2.4.3.5 Vergleich von OPC UA und
Classic OPC
in Bezug
auf Analysegeräte.................................. 276
2.4.4 OpenO&M............................................... 277
2.4.4.1 Die Herausforderungen an die Betriebs- und
Instandhaltungsindustrie........................... 277
2.4.4.2 Anwendungsbeispiel: Betrieb und Instandhaltung -
Wie man Prioritäten setzt........................... 279
2.4.4.3 Die Organisation
MIMOSA
......................... 279
2.4.4.4
MIMOSA
und OPC UA............................ 281
2.4.5 PLCopen: Definition eines IEC6-1131-3 OPC UA
Informationsmodells...................................... 282
2.4.5.1 PLCopen und IEC6-1131-3......................... 282
2.4.5.2 PLCopen und OPC Foundation: Gemeinsame
Arbeitsgruppe..................................... 284
2.4.5.3 Anwendung...................................... 286
2.4.5.4 Ausblick.......................................... 286
2.5
OPC Compliance Tests
........................................... 287
2.5.1 Übersicht................................................ 287
2.5.2 Online-Katalog........................................... 288
2.5.3 Selbstzertifizierung
(Classic OPC)
........................... 288
2.5.3.1 Server
Compliance Test
Tools....................... 289
2.5.3.2 Client
Compliance
Test Tools - OPC
Analyzer.
. . . 294
2.5.3.3
Interoperability
Workshops......................... 295
2.5.4 Selbstzertifizierung (OPC UA).............................. 296
2.5.4.1 OPC UA CTT - Server............................. 296
2.5.4.2 OPC UA CTT - Client............................. 297
2.5.5
Third
Party
Certification
................................... 298
2.5.5.1 Test Lab Funktionalität............................. 299
2.5.5.2 Server.............................................. 300
2.5.5.3 Client............................................ 301
2.5.6 OPC Zertifizierung........................................ 302
3 Implementierung............................................... 305
3.1 Einleitung...................................................... 305
3.2 Basistechnologien und Architekturkonzepte........................ 306
3.2.1
Distributed Component Object
Model (DCOM).............. 306
3.2.2 XML, HTTP und
SOAP
.................................... 313
3.2.3 Web Services, WSDL and WS*.............................. 315
3.2.4
SOA
..................................................... 318
3.3 Implementierung von
Classic OPC
Komponenten................... 320
3.3.1 OPC Implementierung auf Basis von DCOM................. 320
3.3.2 OPC Implementierung auf Basis von Web Services............ 325
3.3.3 Implementierung von
Classic OPC
Komponenten unter
Verwendung von Toolkits.................................. 327
3.4 Implementierung von OPC UA Komponenten...................... 330
3.4.1 OPC UA Implementierungsgrundlagen...................... 331
Liefergegenstände der OPC Foundation...................... 332
3.4.2 OPC UA Implementierung auf Basis des OPC UA Stacks....... 334
3.4.2.1 OPC UA Stack - Überblick......................... 334
3.4.2.2 Der Java OPC UA Stack............................ 343
3.4.2.3 OPC UA Entwicklung mit Java...................... 348
3.4.2.4 Gestaltung und Modellierung des AddressSpace....... 352
3.4.3 OPC UA Implementierung unter Verwendung
von Toolkits.............................................. 360
3.4.3.1 OPC Toolkits..................................... 360
3.4.3.2 Make
or Buy
...................................... 363
3.4.3.3 OPC UA Toolkit Beispiel........................... 365
3.4.3.4 Implementierung eines UA Servers /
Server Klassen-Framework......................... 367
3.4.3.5 Implementierung eines UA Clients /
Client Klassen-Framework.......................... 369
3.4.3.6 Implementierung von
embedded OPC UA
Komponenten..................................... 370
3.4.3.7 Implementierung von hybriden OPC Komponenten.. . . 373
3.5 Zusammenfassung.............................................. 374
4 Anwendung.................................................... 375
4.1 Einleitung...................................................... 375
4 2 Beispiele für
Classic OPC
Produkte und deren Anwendung........... 379
4.2.1 SIMATIC WinCC flexible und SIMATIC WinCC -
Visualisierungssortware mit OPC-Kommunikation ........... 379
4.2.2 MCD und OPC - ein doppeltes Plus für die Automobil¬
produktion ............................................... 383
4.2.3 Produktivitätssteigerung und Einsparungen durch
OPC bei der Bühler AG.................................... 392
4.3 Anwenderaspekte beim Einsatz
von
Classic OPC
Produkten...................................... 397
4.3.1 Einführung.............................................. 397
4.3.2 DCOM Konfiguration..................................... 399
4.3.3 OPC Kommunikation ohne DCOM - OPC
Tunnelling
........ 412
4.3.4 Sicherheit in der OPC Kommunikation...................... 413
4.3.5 OPC Gateways............................................ 414
4.3.6 Optimierung der OPC Kommunikation mit vielen Clients..... 417
4.3.7 Umgang mit Unterschieden von OPC Servern unterschiedlicher
Hersteller................................................ 418
4.3.8 Archivierung von OPC Daten in Datenbanken................ 419
4.3.9 Zusammenfassung........................................ 420
4.4 Beispiele für OPC UA Produkte................................... 420
4.4.1 SAP und OPC UA......................................... 420
4.4.2
ICONICS GENESIS64
Version 10 -
Visualisieren mit OPC UA................................. 427
Anwendungsbeispiele für GENESIS64....................... 430
4.4.3 OPC UA Server und OPC UA Client in einer
Embedded-Steuerung...................................... 432
4.4.4 OPC UA ermöglicht Spritzgießhersteller hohe Liefertreue...... 436
4.4.5 UA
Address
Space Model Designer.......................... 439
4.5 Performance.....................................„.............. 447
4.5.1 Leistungsuntersuchungen von
Classic OPC
................... 448
4.5.2 Leistungsuntersuchungen von
Classic OPC
an realen
Anwendungen............................................ 457
4.5.3 Leistungsuntersuchungen von OPC XML-DA................ 461
4.5.4 Leistungsuntersuchungen von OPC
Unified Architecture......
464
5 Zusammenfassung und Ausblick................................ 471
Literaturverzeichnis................................................ 477
Stichwortverzeichnis............................................... 479
OPC
steht für Openess,
Productivity and Collaboration
und
symbolisiert die leistungsfähige und
moderne
Verbindung
von Automatisierungskomponenten mit Steuerungshard¬
ware und Feldgeräten mittels eines standardisierten,
herstelierunabhängigen Zugriffsverfahrens. Die neue OPC
Generation
Unified Architecture (UA)
verfolgt das Ziel einer
globalen Interoperabilität und definiert einen serviceori¬
entierten, herstellerunabhängigen und plattformübergrei¬
fenden Daten- und Informationsaustausch - vom Feldgerät
auf der Fabrikebene bis zum ERP-System auf der Unterneh¬
mensleitebene.
In diesem Buch werden
• die Entstehung, Zielsetzung und Grundlagen von OPC und
OPC UA behandelt,
• die vorhandenen und entstehenden Spezifikationen und
• die
Companion
Standards wie
FOI
(EDD,
FDT),
ADI
oder
IEC 61
ІЗІ-З/ОРС
UA vorgestellt,
- das Vorgehen beim Design und öer Implementierung
von Komponenten, sowie
• die Entwicklung von OPC-Produkten für Windows, Linux
und VxWorks erläutert,
• die neue Ära und die neuen Anwendungsmöglichkeiten,
die mit OPC UA entstehen, ausführlich beleuchtet,
• die Migration von
Classic OPC
zu OPC UA aufgezeigt,
• die Technologie anhand von Einsatzmöglichkeiten
und Anwendungsbeispielen transparent dargestellt
einschließlich
• neuer Anwendungen zur Interoperabilität mit SAP oder
ßeckhoff Server
embedded,
sowie
• ein Blick in die Zukunft von OPC und OPC UA geworfen.
Grundlagen, Impiementierung und Anwendungen von
Classic OPC
und OPC UA werden damit in diesem Buch
umfassend behandelt.
„Egal, ob Sie Anwender oder Hersteller von OPC-Produkten
sind, oder dies zukünftig sein werden, dieses Such bietet
Ihnen den idealen Einstieg, die OPC-Technologie zu verste¬
hen und dann effizient zu nutzen.
Thomas j. Burke, Präsident der OPC Foundation
|
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| author | Lange, Jürgen 1961- Iwanitz, Frank 1962- Burke, Thomas J. |
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| discipline | Maschinenbau / Maschinenwesen Informatik Fertigungstechnik Mess-/Steuerungs-/Regelungs-/Automatisierungstechnik Mess-/Steuerungs-/Regelungs-/Automatisierungstechnik / Mechatronik |
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Inhaltsverzeichnis
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