Программное обеспечение OPC Toolbox™ реализует иерархический объектно-ориентированный подход к взаимодействию с серверами OPC с использованием стандартов доступа к данным OPC и доступа к историческим данным. С помощью функций панели инструментов создаются объекты клиента OPC Data Access (DA) и HDA, представляющие соединение между MATLAB ® и сервером OPC. С помощью свойств объектов клиента можно управлять различными аспектами канала связи, такими как периоды тайм-аута, состояние соединения и хранение событий, связанных с этим клиентом. Подключение к серверам доступа к данным OPC и Подключение к серверам OPC HDA описывают, как создавать клиентские объекты DA и HDA соответственно.
После установления соединения с сервером OPC DA создаются объекты группы доступа к данным (dagroup объекты), представляющие коллекции элементов доступа к данным OPC. Затем добавляются объекты элемента доступа к данным (daitem объекты) в эту группу для мониторинга значений элементов сервера с сервера OPC и записи значений на сервер OPC. Вы можете использовать dagroup объект для выполнения таких действий, как определение того, как часто элементы в группе должны обновляться, выполнение функции MATLAB, когда сервер предоставляет уведомление об изменениях в состоянии элемента, и другие задачи, связанные с группой. Создание объектов доступа к данным панели инструментов OPC описывает создание и настройку dagroup объекты и добавить daitem объектов в группу.
С помощью функции OPC Toolbox DA можно регистрировать записи (список измененных элементов и их новые значения) с сервера доступа к данным OPC на диск или в память для последующей обработки. Задача ведения журнала управляется dagroup объект. В разделе Регистрация данных сервера OPC описано, как регистрировать данные с помощью механизма регистрации OPC Toolbox.
Функциональность HDA позволяет извлекать и анализировать исторические данные с серверов HDA OPC. Установление соединения с сервером HDA через клиентский объект OPC HDA, позволяет извлекать исторические данные для диапазона времени или в определенное время. Коллекции необработанных и агрегированных данных можно получить в виде объектов opc.hda.Data. Эти объекты данных обеспечивают многочисленные операции обработки и отображения данных.
Для работы с полученными данными их необходимо поместить в рабочую область MATLAB. При получении записей панель инструментов сохраняет их в буфере памяти или на диске. Панель инструментов предоставляет несколько способов переноса одной или нескольких записей данных в рабочую область, где можно анализировать или визуализировать данные.
Приложение OPC можно расширить с помощью обратных вызовов событий DA. Панель инструментов определила определенные вхождения программного обеспечения OPC Toolbox, такие как начало задачи получения, а также вхождения, инициированные сервером OPC, такие как уведомление об изменении состояния элемента в качестве событий. Выполнение определенной функции можно связать с определенным событием.
При работе в среде Simulink ® можно использовать блоки из библиотеки блоков OPC Toolbox для использования данных OPC в качестве входных данных для модели и обновления сервера OPC с помощью выходных данных модели. Библиотека блоков OPC Toolbox включает возможность запуска моделей Simulink в псевдореальном времени путем замедления моделирования в соответствии с системными часами. С помощью Simulink и библиотеки блоков OPC Toolbox можно создавать прототипы систем управления, создавать имитаторы заводов и выполнять задачи оптимизации и настройки .
Open Platform Communications (OPC) - это набор стандартов совместимости, поддерживаемых OPC Foundation (https://www.opcfoundation.org) для обмена данными в промышленной автоматизации и других отраслях. OPC использует технологию Microsoft ® DCOM для обеспечения связи между серверами OPC и клиентами OPC. OPC был разработан для обеспечения надежной передачи информации на технологическом заводе, таком как нефтехимический нефтеперерабатывающий завод, автомобильная сборочная линия или бумажная фабрика.
Прежде чем взаимодействовать с серверами OPC с помощью программного обеспечения OPC Toolbox, необходимо ознакомиться с отношениями OPC клиент-сервер, как серверы OPC организуют свои серверные элементы и как клиенты могут взаимодействовать с этими элементами сервера. Иерархия объектов панели инструментов для стандарта доступа к данным подробно объясняет эти понятия.
OPC Toolbox - клиентское приложение OPC Data Access and Historic Data Access, способное подключаться к любому серверу, совместимому с OPC DA и HDA. Использование стандартов OPC Foundation не требует каких-либо знаний о внутренней конфигурации и работе сервера OPC. Вместо этого OPC Standard обеспечивает общий механизм взаимодействия сервера и клиента друг с другом.
OPC-сервер идентифицируется уникальным идентификатором сервера. Идентификатор сервера уникален для компьютера, на котором расположен сервер. Комбинация имени хоста серверного компьютера и идентификатора сервера OPC-сервера обеспечивает уникальный идентификатор OPC-сервера в сети компьютеров.
Все серверы OPC должны публиковать пространство имен, состоящее из расположения имени каждого элемента сервера (также известного как идентификатор элемента), связанного с этим сервером. Пространство имен предоставляет внутреннюю карту каждого устройства и местоположения, которое сервер может отслеживать и/или обновлять.
На следующем рисунке показана часть пространства имен на обычном сервере OPC.
Элемент сервера
Элемент сервера представляет значение на OPC-сервере, которое может заинтересовать клиента. Серверный элемент может представлять физическое измерительное устройство (такое как датчик температуры), конкретный компонент устройства (такой как уставка для контроллера) или переменную или место хранения в системе управления и сбора данных (SCADA). Каждый элемент сервера уникально представлен на сервере полным идентификатором элемента. Полный идентификатор элемента обычно состоит из пути к этому элементу сервера в дереве, причем каждое имя узла разделено символом точки. На предыдущем рисунке «Элемент сервера» полный идентификатор элемента для выделенного элемента сервера может быть Area01.UnitA.FIC01.PV.
Большинство OPC-серверов обеспечивают иерархическое пространство имен, где элементы сервера расположены в древовидной структуре. Дерево может содержать множество различных категорий (называемых узлами ветвей), каждая с одним или несколькими узлами ветвей и/или листовых узлов. Конечный узел не содержит других ветвей и часто представляет определенный элемент сервера. Полный идентификатор элемента сервера является просто «путем» к этому конечному узлу с зависящим от сервера разделителем.
Некоторые серверы OPC предоставляют только плоское пространство имен, где все элементы сервера расположены в одной группе. Плоское пространство имен можно рассматривать как пространство имен, содержащее только конечные узлы.
Иерархическое пространство имен можно преобразовать в плоское пространство имен. Не всегда возможно преобразовать плоское пространство имен в иерархическое пространство имен.
Сведения о получении пространства имен сервера OPC см. в разделе Обзор пространства имен сервера OPC.
Программное обеспечение OPC Toolbox предоставляет клиентские возможности доступа к данным из MATLAB. Для использования этой функциональности панели инструментов необходим доступ к серверу OPC, поддерживающему спецификацию доступа к данным версии 2.05. Кроме того, необходимо обеспечить возможность подключения к серверам OPC с компьютера, на котором установлено программное обеспечение панели инструментов. Дополнительные сведения о настройке клиентских и серверных компьютеров для подключения к серверу OPC см. в разделе Настройка ПО OPC Toolbox.