Разработка компонента сервера данных на основе стандарта OPC UA для подсистемы электроавтоматики | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 25 июля, печатный экземпляр отправим 29 июля.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №25 (211) июнь 2018 г.

Дата публикации: 20.06.2018

Статья просмотрена: 200 раз

Библиографическое описание:

Шачнева, Я. В. Разработка компонента сервера данных на основе стандарта OPC UA для подсистемы электроавтоматики / Я. В. Шачнева. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 25 (211). — С. 155-157. — URL: https://moluch.ru/archive/211/51604/ (дата обращения: 14.07.2020).



В современном производстве для автоматизации и управления технологическим процессами применяются различные промышленные устройства и системы. При этом очень часто возникают проблемы совместимости работы устройств от различных производителей, поэтому использование общего стандарта является актуальной задачей, что позволит обеспечивать взаимозаменяемость устройств и упростит задачу их совместного использования. Современным решением, которое отвечает требованиям взаимозаменяемости устройств и независимости от аппаратной основы, является широко распространённая в наши дни технология OPC UA. Спецификация OPC UA является открытой, поскольку все материалы, пакеты SDK и некоторые готовые программы, можно найти в свободном доступе на сайте организации OPC Foundation или на сайтах ее членов [1, 2]. Технология основана на SOA — архитектуре, ориентированной на сервисы и устанавливает методы взаимодействия между сервером и клиентом. В новой технологии используется понятие объекта, под которым подразумевается физический или абстрактный элемент системы [3].

При взаимодействии клиента с сервером по протоколу OPC UA, сервер предоставляет клиенту объектную модель данных, которая описывает типы объектов системы управления и связи между ними. Одной из важных частей структуры сервера [3] является его адресное пространство, которое представляет собой совокупность связанных между собой узлов. Узел — это объект для представления систем, системных компонентов и объектов реального мира.

В документации технологии OPC UA [4, 5] определен набор правил, который описывает механизмы представления физических систем и реальных объектов в виде модели, которая соответствует спецификации OPC UA. Документацией описывается базовая модель классов, от которых наследуются новые, реализуемые разработчиками под конкретную систему управления. В данной работе описывается разработка объектной модели данных, описывающая область памяти CommonPLCMemory ядра отечественной системы ЧПУ «АксиОМА Контрол» [6]. Данная область памяти представляет собой разделяемый ресурс, через который взаимодействуют система ЧПУ и ПЛК, SoftPLC. Таким образом, CommonPLCMemory — это область ядра системы ЧПУ и некая связка между системой и контроллером SoftPLC. Данная область имеет несколько разделов (рис. 1): SPLC (область для взаимодействия между ядром системы ЧПУ и SoftPLC), INT (область для хранения внутренних данных ПЛК), IO/OUT (делится на области входов/выходов), CMD (область памяти для команд C++), VAR (область для переменных), DRV (область для прямого управления приводами), OSC (область для осциллографа), RES(резерв).

Рис. 1. Область памяти ядра системы ЧПУ

Проектирование модели — это процесс определения набора типов данных и объектов моделируемой системы, а также создание представления адресного пространства в формате, подходящем для реализации.

Для проектирования объектной модели, которая будет отражать область памяти CommonPLCMemory, были сформированы несколько базовых шагов:

1) Подготовка логической модели, которая основана на реальном окружении;

2) Подготовка модели в нотации OPC UA, т. е. представление системы с помощью графических обозначений спецификации;

3) Реализация программного кода библиотеки классов или XML — файла, которые представляют объектную модель данных.

На рисунке 2 представлены два шага: модель в нотации OPC UA и библиотека классов модели. Пользовательские классы, которые представляют область памяти в нотации OPC UA: PLC –описывающий объект ПЛК, CPLCMemory — объект области памяти, PLC_Type — тип объекта ПЛК, PLC_Variable — переменные области памяти, PLC_VariableType — тип переменных, Format — тип значений атрибутов переменных.

Рис. 2. Разработка модели данных

Конечным результатом работы является отражение объектной модели данных сервера на стороне клиента OPC UA.

Литература:

  1. OPC Foundation — The Industrial Interoperability Standart [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://opcfoundation.org (дата обращения: 10.06.2018).
  2. CAS — CommServer [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.commsvr.com/Products/OPCUA/OPCUAViewer.aspx (дата обращения: 8.06.2018).
  3. Энциклопедия АСУ ТП — открытый ресурс [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.bookasutp.ru/Chapter9_2_4.aspx (дата обращения: 1.06.2018).
  4. Спецификация OPC UA Part 3: Address space model Version 1.00 [Электронный ресурс].
  5. Спецификация OPC UA Part 5: Information Model Version 1.00 [Электронный ресурс].
  6. Научно-исследовательская лаборатория систем ЧПУ [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.ncsystems.ru/index.php/ru/menupic3 (дата обращения: 15.06.2018).
Основные термины (генерируются автоматически): OPC, область памяти, объектная модель данных, адресное пространство, PLC, SDK, SOA, XML, система управления.


Похожие статьи

Интеграция информационных систем на основе стандартов XML...

Обзор терминологии SOA: Часть 1. Сервис, архитектура, управление и

Основные стандарты и модели интеграции медицинских...

Основные термины (генерируются автоматически): API, баз данных, вид xml-кода, данные, предметная область, реальное время, система.

Анализ информационных технологий для веб-публикации...

SOA, SOAP, баз данных, РАНА, программная часть, потребитель услуг веб-сервиса, пользователь, запрос, данные, система.

Коллективом авторов статьи предложена модель управления и автоматизации ЖЦ на основе PLM-систем...

Лабораторный стенд на базе ПЛК ОВЕН 110 | Статья в журнале...

Рекомендуемая область применения ПЛК110 [M02]: в системах HVAC, в сфере ЖКХ (ИТП, ЦТП)

Автоматизированная система управления роботом-манипулятором...

Все приложения Windows могут обращаться к данным TwinCAT с помощью интерфейсов Microsoft (OPC, OCX...

Автоматизированная система управления... | Молодой ученый

Система автоматизации TwinCAT – программное обеспечение для автоматизации управления ПЛК CX9001 на базе персонального компьютера.

Все приложения Windows могут обращаться к данным TwinCAT с помощью интерфейсов Microsoft (OPC, OCX, DLL).

Сравнение производительности ORM-библиотек как критерия...

Использование реляционной базы данных для хранения объектно-ориентированных данных

Системы управления реляционными базами данных (СУБД)

Некоторые реализации ORM автоматически синхронизируют загруженные в память объекты с базой данных.

Объектно-ориентированные расширения в программировании...

Неудивительно, что многие ведущие компании, работающие в данной области, всерьез задумываются над тем, какие концепции или парадигмы программирования систем управления им стоит использовать в будущем [2]. Объектно-ориентированное расширение стандарта МЭК...

Начало работы с IBM Data Studio | Статья в журнале...

ADO, SQL, источник данных, баз данных, данные, таблица, база данных, соединение, оперативная память

С его помощью можно создать полностью описанную модель данных с возможностью

Экспорт данных о ролевой политике безопасности из Системы...

Использование современных СУБД в информационных системах...

Visual FoxPro — современная система управления базами данных (СУБД), включающая объектно-ориентированный язык FoxPro, и широкие возможности

Данная модель отражает предметную область в виде совокупности информационных объектов и их структурных связей.

Проектирование базы данных. Роль процесса в создании...

Ключевые слова: база данных, информационная система, модель, даталогическая модель, проектирование.

Спроектированная таким образом модель данных отражает предметную область за счет выделения основных объектов системы и.

Похожие статьи

Интеграция информационных систем на основе стандартов XML...

Обзор терминологии SOA: Часть 1. Сервис, архитектура, управление и

Основные стандарты и модели интеграции медицинских...

Основные термины (генерируются автоматически): API, баз данных, вид xml-кода, данные, предметная область, реальное время, система.

Анализ информационных технологий для веб-публикации...

SOA, SOAP, баз данных, РАНА, программная часть, потребитель услуг веб-сервиса, пользователь, запрос, данные, система.

Коллективом авторов статьи предложена модель управления и автоматизации ЖЦ на основе PLM-систем...

Лабораторный стенд на базе ПЛК ОВЕН 110 | Статья в журнале...

Рекомендуемая область применения ПЛК110 [M02]: в системах HVAC, в сфере ЖКХ (ИТП, ЦТП)

Автоматизированная система управления роботом-манипулятором...

Все приложения Windows могут обращаться к данным TwinCAT с помощью интерфейсов Microsoft (OPC, OCX...

Автоматизированная система управления... | Молодой ученый

Система автоматизации TwinCAT – программное обеспечение для автоматизации управления ПЛК CX9001 на базе персонального компьютера.

Все приложения Windows могут обращаться к данным TwinCAT с помощью интерфейсов Microsoft (OPC, OCX, DLL).

Сравнение производительности ORM-библиотек как критерия...

Использование реляционной базы данных для хранения объектно-ориентированных данных

Системы управления реляционными базами данных (СУБД)

Некоторые реализации ORM автоматически синхронизируют загруженные в память объекты с базой данных.

Объектно-ориентированные расширения в программировании...

Неудивительно, что многие ведущие компании, работающие в данной области, всерьез задумываются над тем, какие концепции или парадигмы программирования систем управления им стоит использовать в будущем [2]. Объектно-ориентированное расширение стандарта МЭК...

Начало работы с IBM Data Studio | Статья в журнале...

ADO, SQL, источник данных, баз данных, данные, таблица, база данных, соединение, оперативная память

С его помощью можно создать полностью описанную модель данных с возможностью

Экспорт данных о ролевой политике безопасности из Системы...

Использование современных СУБД в информационных системах...

Visual FoxPro — современная система управления базами данных (СУБД), включающая объектно-ориентированный язык FoxPro, и широкие возможности

Данная модель отражает предметную область в виде совокупности информационных объектов и их структурных связей.

Проектирование базы данных. Роль процесса в создании...

Ключевые слова: база данных, информационная система, модель, даталогическая модель, проектирование.

Спроектированная таким образом модель данных отражает предметную область за счет выделения основных объектов системы и.

Задать вопрос