OPC DA (OPC Data Access) war der erste OPC-Standard und legte 1996 den Grundstein für eine ganze Familie herstellerunabhängiger Kommunikationsstandards in der Automatisierungs- und Messtechnik. Er wurde entwickelt, um Echtzeitdaten nach dem Client-Server-Prinzip zwischen Geräten, speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) und Bedienoberflächen (HMIs) auszutauschen. Die Übertragung erfolgt seriell, also nacheinander in einzelnen Datenpaketen, wobei die OPC-Protokolle für den eigentlichen Datentransport auf TCP/IP aufsetzen und sich damit in nahezu jedes bestehende Ethernet-Netzwerk integrieren lassen.
Das Problem, das OPC DA löst
Vor der Einführung von OPC war der Datenaustausch zwischen Geräten unterschiedlicher Hersteller ein aufwendiges Unterfangen: Jedes Produkt benötigte einen eigenen, treiberspezifischen Zugang, um mit anderen Systemen kommunizieren zu können. Wollte man beispielsweise Messgeräte, SPS-Steuerungen und Visualisierungssoftware verschiedener Anbieter miteinander verbinden, war für jede einzelne Kombination ein maßgeschneiderter Treiber erforderlich – ein hoher Aufwand bei Integration, Wartung und Erweiterung einer Anlage. OPC DA ersetzt diesen treiberspezifischen Datenaustausch durch einen universellen Standard. Pro Gerät beziehungsweise pro SPS muss nur noch ein einziger, standardisierter OPC-Treiber eingerichtet werden, über den anschließend jede OPC-kompatible Software auf die Daten zugreifen kann. Damit entfällt die Notwendigkeit, für jeden Hersteller und jedes System eine eigene Schnittstelle zu implementieren.
Bedeutung für die Messtechnik
Gerade in der industriellen Messdatenerfassung und Prüfstandsautomatisierung treffen häufig Komponenten unterschiedlichster Hersteller aufeinander: Sensoren, Messverstärker, Regler, Antriebe und übergeordnete Leitsysteme. OPC schafft hier eine gemeinsame Sprache, mit der diese Systeme unabhängig vom jeweiligen Fabrikat miteinander kommunizieren können. Für Anwender in der Messtechnik bedeutet das eine deutlich einfachere Systemintegration: Neue Geräte lassen sich über einen Standard-OPC-Treiber anbinden, anstatt für jede neue Gerätekombination eine individuelle Lösung entwickeln zu müssen.
Von OPC DA zu OPC UA
OPC DA war zwar wegweisend, brachte aber auch Einschränkungen mit sich: Der Standard basierte technologisch auf Microsofts COM/DCOM-Technologie und war damit im Kern an Windows-Systeme gebunden, zudem bot er keine durchgängigen Sicherheitsmechanismen für die Kommunikation über Unternehmens- und Netzwerkgrenzen hinweg. Als Weiterentwicklung wurde daher OPC UA (OPC Unified Architecture) geschaffen. Das „UA“ steht für „Unified Architecture“ und bezeichnet die aktuelle, plattformunabhängige Generation des OPC-Standards. OPC UA ist – anders als OPC DA – nicht mehr auf ein bestimmtes Betriebssystem angewiesen, überträgt Daten verschlüsselt und authentifiziert und vereint zusätzlich die Funktionen früherer OPC-Varianten wie Data Access (Echtzeitdaten), Historical Data Access bzw. HA (historische, archivierte Messdaten) und Alarme in einem einzigen, einheitlichen Standard. Damit deckt OPC UA die Anforderungen moderner, durchgängig vernetzter Architekturen ab, wie sie im Rahmen von Industrie 4.0 und dem Industrial Internet of Things (IIoT) benötigt werden – von der Sensor- und Feldebene über SPS-Steuerungen und Leitsysteme bis hinauf in die Cloud.
OPC bei Delphin – Praxisbezug
Delphin Technology setzt beide Standards konsequent in seinem Produktportfolio ein. Die Messtechnik-Software ProfiSignal verfügt bereits seit vielen Jahren über eine OPC-Client-Schnittstelle, mit der sich Fremdhardware unterschiedlichster Hersteller einbinden lässt. Darüber hinaus bieten sowohl die zentrale Messdatenmanagementsoftware Delphin Data Center als auch die Datenlogger der Expert-, Loggito- und ProfiMessage-Serie eine vollständige OPC-UA-Durchgängigkeit: als OPC-UA-Client, OPC-UA-Server sowie als OPC-UA-HA-Server für die komfortable Übertragung historischer Messdaten. Die von Delphin entwickelte, hochperformante Messdatenbank ermöglicht dabei Datenübertragungsraten von bis zu 500.000 Datenpunkten pro Sekunde und unterstützt bis zu 20.000 OPC-UA-Nodes – wodurch sich selbst umfangreiche Rohdatenströme, etwa aus Schwingungsmessungen, zuverlässig über OPC UA übertragen lassen.