オープンプラットフォームコミュニケーション

オープンプラットフォーム通信( OPC ) は、産業用通信の一連の標準および仕様です。これらは、プロセス制御用のオブジェクトのリンクと埋め込み(OLE)に基づいています。産業オートメーションタスクフォースは、1996 年にOLE for Process Controlという名前で最初の標準を開発しました。OPC は、異なるメーカーの制御デバイス間でのリアルタイムのプラントデータの通信を指定します。

1996年の最初のリリース後、標準を維持するためにOPC Foundationが設立されました。 ^[1] OPCはプロセス制御の分野を超えて採用されているため、OPC Foundationは2011年にOpen Platform Communicationsに名前を変更しました。^{[1]名前の変更は、}ビルディングオートメーション、ディスクリート製造、プロセス制御などのアプリケーションに対するOPCテクノロジのアプリケーションを反映しています。OPCは、元のOLE実装を超えて、Microsoft Corporationの.NET Framework、XML 、さらにはOPC FoundationのバイナリエンコードTCP形式などの他のデータ転送テクノロジも含むように成長しました。

歴史

OPC 仕様は、Microsoft Corporationが Microsoft Windowsオペレーティングシステムファミリ向けに開発したOLE、COM、およびDCOMテクノロジに基づいています。この仕様では、相互運用性を促進するためにプロセス制御および製造自動化アプリケーションで使用するオブジェクト、インターフェイス( IDLなど) 、およびメソッドの標準セットを定義しました。最も一般的な OPC 仕様はOPC Data Accessで、リアルタイムデータの読み取りと書き込みに使用されます。ベンダーが「OPC」を総称して言及する場合、通常はOPC Data Access (OPC DA) を意味します。OPC DA 自体は、開始以来 3 回の主要な改訂が行われています。バージョンは下位互換性があり、バージョン 3 OPC サーバーはバージョン 1 OPC クライアントから引き続きアクセスできます。これは、仕様によって機能が追加されているものの、古いバージョンも実装する必要があるためです。ただし、すべての操作を新しい機能を使用して実行できるため、古い機能をサポートしないクライアントを作成することもできます。したがって、DA-3 互換のクライアントは、必ずしも DA 1.0 サーバーで動作するとは限りません。

OPC DA 仕様に加えて、OPC Foundation はOPC Historical Data Access (HDA) 仕様を管理しています。OPC DA でアクセスできるリアルタイムデータとは対照的に、OPC HDA ではアーカイブデータへのアクセスと取得が可能です。

OPCアラームおよびイベント仕様はOPC Foundationによって管理されており、アラームおよびイベントタイプのメッセージ情報の交換、および変数の状態と状態管理を定義しています。^{[2] 2002年までに、この仕様は}フィールドバスやその他の以前の標準と比較されました。^[3]

OPC Xiとして知られるOPC Expressインターフェースは、2009年11月に.NET Framework用に承認されました。^[4] OPC XiはDCOMの代わりにWindows Communication Foundationを使用しているため、ネットワークアドレス変換（NAT）の強化されたセキュリティを介した通信用に構成できます。 ^[5]

同じ頃、プラットフォームに依存しないOPC統合アーキテクチャ（UA）が開発されました。^{[5] UAは}Java、Microsoft .NET、またはCで実装できるため、以前のOPCバージョンのMicrosoft Windowsプラットフォームを使用する必要がありません。UAは、既存のOPCインターフェイスの機能とXMLやWebサービスなどの新しいテクノロジーを組み合わせて、より高度な製造実行システム（MES）とエンタープライズリソースプランニング（ERP）のサポートを提供します。UAの最初のワーキンググループは2003年に開催され、バージョン1.0は2006年に公開されました。^[6]

2010年9月16日、OPC財団とMTConnect研究所は、2つの標準間の相互運用性と一貫性を確保するための協力を発表しました。^[7]

デザイン

OPC は、Windows ベースのソフトウェアアプリケーションとプロセス制御ハードウェアに共通の橋渡しを提供するために設計されました。標準規格では、工場のフロアデバイスからフィールドデータにアクセスするための一貫した方法が定義されています。この方法は、データの種類とソースに関係なく同じです。1 つのハードウェアデバイス用の OPC サーバーは、OPC クライアントが任意のハードウェアデバイス用の他の OPC サーバーと同じ方法でそのデータにアクセスできるようにします。その目的は、ハードウェアメーカーとそのソフトウェアパートナー、およびSCADA (監視制御およびデータ収集) とその他のヒューマンマシンインターフェイス(HMI) メーカーが両者を接続するために必要とする重複した作業の量を減らすことでした。ハードウェアメーカーが新しいハードウェアデバイス用の OPC サーバーを開発すると、どの「トップエンド」でもデバイスにアクセスできるようにするための作業は完了し、SCADA メーカーが OPC クライアントを開発すると、OPC 準拠のサーバーを備えた任意のハードウェアにアクセスできるようになります。

OPC サーバーは、さまざまなソフトウェアパッケージ (OPC クライアントである限り) が、プログラマブルロジックコントローラー(PLC) や分散制御システム(DCS) などのプロセス制御デバイスからデータにアクセスする方法を提供します。従来、パッケージがデバイスからデータにアクセスする必要がある場合は、カスタムインターフェイスまたはドライバーを作成する必要がありました。OPC 仕様には、サーバーがプロセス制御デバイスへのアクセスを提供することを制限するものはありません。OPC サーバーは、マイクロプロセッサの内部温度の取得からモニュメントバレーの現在の温度の取得まで、あらゆる目的で作成できます。^{[引用が必要]}

OPC サーバーは、特定のデバイス用に作成されると、OPC クライアントとして動作可能な任意のアプリケーションで再利用できます。OPC サーバーは、他のサーバーにリンクして通信できます。OPC サーバーは、Microsoft の OLE テクノロジ (コンポーネントオブジェクトモデルまたは COM とも呼ばれます) を使用してクライアントと通信します。COM テクノロジにより、ソフトウェアアプリケーションとプロセスハードウェア間のリアルタイム情報交換の標準を定義できます。

一部の OPC 仕様は公開されていますが、その他の仕様は OPC Foundationのメンバーのみが利用できます。したがって、どの企業も OPC を「所有」しておらず、OPC Foundation のメンバーであるかどうかに関係なく誰でも OPC サーバーを開発できますが、非メンバーは必ずしも最新の仕様を使用するわけではありません。OPC 製品を必要とする各企業は、自社の製品が認定されていること、および自社のシステムインテグレーターが必要なトレーニングを受けていることを確認する必要があります。^{[引用が必要]}

参照

参考文献

^ ab 「OPCとは?」OPC Foundationのウェブサイト。 2021年10月7日閲覧。
^ OPC A&E仕様
^ Li Zheng および H. Nakagawa (2002)。OPC (OLE for process control) 仕様とその開発 2002 年 8 月 5 日。第 2 巻。IEEE。pp. 917–920。doi : 10.1109/SICE.2002.1195286。ISBN 0-7803-7631-5. S2CID 114855720。 {{cite book}}:|work=無視されました (ヘルプ)
^ 「OPC Xiインターフェースが承認されました」。Automation World 2009年12月1日。 2021年10月7日閲覧。
^ ab Gary Mintchell (2009年11月20日). 「OPC Xi 更新」. Feed Forward ブログ. 2010年5月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年10月7日閲覧。
^ 「歴史」。OPC Foundationのウェブサイト。 2021年10月7日閲覧。
^ 「OPC FoundationとMTConnect Instituteが覚書を発表」。プレスリリース。OPC Foundation。2010年10月21日。2011年6月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2021年10月7日閲覧。

外部リンク

FatRat ライブラリ - 無料の OPC サーバー開発者ツールキット
OpenOPC - Python でのオープンソース OPC クライアント開発
OPC 財団
OPC プログラマーの接続
OPC 統合アーキテクチャアドレス空間電子書籍 2009-01-30 にWayback Machineでアーカイブ
prOpc ライブラリ - Delphi のオープンソース OPC サーバー/クライアントツールキット

[what-1] 「OPCとは?」OPC Foundationのウェブサイト。 2021年10月7日閲覧。

[2] OPC A&E仕様

[3] Li Zheng および H. Nakagawa (2002)。OPC (OLE for process control) 仕様とその開発 2002 年 8 月 5 日。第 2 巻。IEEE。pp. 917–920。doi : 10.1109/SICE.2002.1195286。ISBN 0-7803-7631-5. S2CID 114855720。 {{cite book}}:|work=無視されました (ヘルプ)

[4] 「OPC Xiインターフェースが承認されました」。Automation World 2009年12月1日。 2021年10月7日閲覧。

[gm2009-5] Gary Mintchell (2009年11月20日). 「OPC Xi 更新」. Feed Forward ブログ. 2010年5月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年10月7日閲覧。

[6] 「歴史」。OPC Foundationのウェブサイト。 2021年10月7日閲覧。

[7] 「OPC FoundationとMTConnect Instituteが覚書を発表」。プレスリリース。OPC Foundation。2010年10月21日。2011年6月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2021年10月7日閲覧。