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Prozeßübergreifende Datenakquisition

Software koppelt verschiedene Feldbussysteme über einheitliche Schnittstelle
Prozeßübergreifende Datenakquisition

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OLE for Process-Controll (OPC) erweitert den Kommunikationsstandard von Microsoft um die in der Automatisierungstechnik benötigten Inhalte. OPC-Server verbinden Feldbusse herstellerunabhängig mit einer übergeordneten Software wie DIAdem. Diese greift lesend und schreibend auf die OPC-Server zu und ermöglicht so flexible Automatisierungslösungen.

Dr. Wilfried Melder, Dr. Ralf Müller

Aktuelle Entwicklungen wie OPC und Windows CE ebnen Windows-Betriebssystemen den Weg in die industrielle Automatisierungstechnik. Die Anwendung von Windows CE beschränkt sich derzeit noch auf das Bedienen und Beobachten, während Windows NT neben Windows 95/98 schon vielfach auch für die Automatisierung eingesetzt wird. Im Bereich der Meß- und Regelungstechnik ist unter anderem die Echtzeitfähigkeit der Soft- und Hardwarekomponenten gefordert, um möglichst schnell und vorhersagbar auf von außen eintreffende Ereignisse zu reagieren. Weiterhin sollten Standardschnittstellen zum Einsatz kommen, die eine unkomplizierte Kopplung beider Komponenten erlauben. Die Software DIAdem 6.0 erfüllt beide Forderungen. Durch die Einbindung von Windows-Mechanismen, wie die auf COM/DCOM basierende OPC-Schnittstelle, ermöglicht sie herstellerunabhängige, flexible und dezentral aufgebaute Automatisierungslösungen. Mit OPC läßt sich ein effizienter Datentransfer zwischen den Komponenten einer Applikation realisieren. Damit vereinfacht sich die oft unübersichtliche Vielfalt an Feldbusprotokollen und Hardwaretreibern. Die Client/Server-Architektur beinhaltet eine klare Gliederung in Softwaremodule, die Daten anbieten (OPC-Server) und Anwendungen, die auf diese Daten zugreifen (OPC-Clients). Der OPC-Server kapselt ausgewählte Datenquellen auf einem Feldbussystem und stellt sie den OPC-Clients zur Verfügung. Diese greifen über sogenannte Items auf die Signale zu.
Im Vordergrund der OPC-Aktivitäten steht die Kopplung vom Feldbus an die Standardsoftware. Auch der Datenaustausch zwischen den Applikationen gewinnt an Bedeutung, wenn beispielsweise die Produktions- oder Unternehmensleitebene auf Produktionsdaten aus der Feldebene zugreifen soll. Die geplanten Erweiterungen der OPC-Standards gehen über die reine Online-Anbindung von Hard- und Softwarekomponenten hinaus. Sie ermöglichen unter anderem Alarmhandling, Archivierung oder Strukturen für Batchprozesse.
OPC-Server unterschiedlicherAusführung
Auf der Basis von OLE lassen sich OPC-Server in unterschiedlichen Ausprägungen realisieren. OLE definiert auf der Grundlage von COM (Common Object Modelling) drei verschiedene Server:
• In-Process-Server sind als DLL ausgeführt und ermöglichen den schnellsten Datenaustausch, da Client und Server auf denselben Adressbereich zugreifen.
• Local-Server sind Exe-Programme mit geringerem Datendurchsatz, wobei sich Server und Client auf demselben Rechner befinden. Die Daten müssen zum Transport zwischen den Programmen gepackt und anschließend wieder entpackt werden.
• Der Remote-Server ermöglicht auf der Basis von DCOM (Distributed COM), die Lauffähigkeit von Client und Server auf verschiedenen Rechnern.
Weiterhin gibt es zwei Möglichkeiten, das Interface zwischen OLE-Client und OLE-Server zu realisieren. Den schnellstmöglichen Zugriff auf die Daten bietet die direkte Kommunikation zwischen Custom-Interface und COM-Interface. Beim Automation-Interface ist eine zusätzliche Schicht zwischengeschaltet. Sie ermöglicht eine komfortablere Ansprache des Interfaces beispielsweise durch Skriptsprachen, was allerdings zu Lasten des Datendurchsatzes geht.
Die PC-Werkstatt
Das Ziel von OPC ist die Anbindung beliebiger Hardwarekomponenten an OPC-konforme Software. Das Werkstattprinzip von DIAdem bietet dem Anwender eine einheitliche Bedienlogik für alle Aufgaben im Bereich der technischen Daten. Die Softwaremodule zum Automatisieren, Auswerten oder Präsentieren sind in die ihrerseits modular aufgebaute Werkstatt integriert. Zur PC-Werkstatt gehört auch die Verbindung der „blauen“ Daten aus dem technischen Bereich mit den „weißen“ Daten aus dem Office-Bereich. Die als Blue Data Processing bezeichnete, einheitliche Behandlung technischer Daten ermöglicht zum Beispiel die Übertragung von Meßdaten in Auswerte-Protokolle einer Textverarbeitung. Durch die direkte Kommunikation der beteiligten Programme werden umständliche und fehleranfällige Konvertierungen oder Mehrfacherfassungen überflüssig.
Kommunikation in Echtzeit
Um den Übergang von Windows 3.x oder Windows 95/98 auf Windows NT zu unterstützen, bietet die DIAdem-Doppelversion 4+6 zahleiche Features. Aus der erweiterten 16 Bit-Version 4 und der 32 Bit-Version 6 kann der Anwender die für seine Aufgaben, seinen Rechner und sein Betriebssystem am besten geeignete Software auswählen. Der Meßkern der Version 6 ermöglicht Messen, Steuern und Regeln in Echtzeit, was eine aufwendige Hardware mit eigenem Prozessor überflüssig macht. Die Prozeßvisualisierung wird mittels Zustandsanzeigen, Farbmatrixdarstellungen und dynamische Behälterfüllungen realisiert. Mit dem Alarm- und Protokollsystem lassen sich Meldungen in Gruppen ordnen und Benutzerebenen für die Quittierung vergeben. Die Signale erscheinen nicht nur auf dem Bildschirm, sondern werden auch in einer Datei abgelegt. Darüber hinaus lassen sich bei laufender Messung oder Automatisierung beliebig Texte eingeben, zum Beispiel um Störungen zu protokollieren. Diese werden sowohl im Online-Fenster dargestellt als auch in der Logdatei abgespeichert. Zusätzlich kommuniziert das Alarmsystem mit anderen Softwarekomponenten und leitet wichtige Ereignisse automatisch via e-mail oder Handy weiter.
Weitere Informationen cav-230
Eigenschaften von OPC
• Unternehmensweiter Datenzugriff
• Einfache Verbindung von Automatisierungsgeräten und Softwaremodulen unterschiedlicher Hersteller
• Integration verschiedener Feldbussysteme
• Ein einziges Interface von verschiedenen Feldbussystemen zur Softwareapplikation
• Integration der Automatisierungslösung in übergeordnete Leit- und Planungssysteme
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