Plataformas de comunicaciones abiertas

Open Platform Communications ( OPC ) es un conjunto de estándares y especificaciones para telecomunicaciones industriales . Se basan en Object Linking and Embedding (OLE) para el control de procesos . Un grupo de trabajo de automatización industrial desarrolló el estándar original en 1996 bajo el nombre de OLE para el Control de Procesos . OPC especifica la comunicación de datos de planta en tiempo real entre dispositivos de control de diferentes fabricantes.

Tras su lanzamiento inicial en 1996, se creó la Fundación OPC para mantener los estándares. ^{[ 1 ]} Dado que OPC se ha adoptado más allá del campo del control de procesos, la Fundación OPC cambió su nombre a Open Platform Communications en 2011. ^{[ 1 ]} El cambio de nombre refleja las aplicaciones de la tecnología OPC en automatización de edificios , fabricación discreta , control de procesos y otros campos. OPC también ha evolucionado más allá de su implementación OLE original para incluir otras tecnologías de transporte de datos, como .NET Framework de Microsoft Corporation , XML e incluso el formato TCP codificado en binario de la Fundación OPC.

La especificación OPC se basó en las tecnologías OLE , COM y DCOM desarrolladas por Microsoft Corporation para la familia de sistemas operativos Microsoft Windows . Esta especificación definió un conjunto estándar de objetos , interfaces (por ejemplo, IDL) y métodos para su uso en aplicaciones de control de procesos y automatización de la fabricación, con el fin de facilitar la interoperabilidad . La especificación OPC más común es OPC Data Access , que se utiliza para leer y escribir datos en tiempo real. Cuando los proveedores se refieren a "OPC" de forma genérica, suelen referirse a OPC Data Access (OPC DA). OPC DA ha pasado por tres revisiones importantes desde su creación. Las versiones son retrocompatibles, de modo que un servidor OPC versión 3 puede seguir siendo accedido por un cliente OPC versión 1, ya que las especificaciones añaden funcionalidad, pero requieren que la versión anterior también esté implementada. Sin embargo, se podría escribir un cliente que no admita las funciones antiguas, ya que todo se puede hacer utilizando las más recientes; por lo tanto, un cliente compatible con DA-3 no necesariamente funcionará con un servidor DA 1.0.

Además de la especificación OPC DA, la Fundación OPC mantiene la especificación OPC Historical Data Access (HDA). A diferencia de los datos en tiempo real a los que se puede acceder con OPC DA, OPC HDA permite el acceso y la recuperación de datos archivados.

La especificación OPC Alarms and Events es mantenida por la Fundación OPC y define el intercambio de información de mensajes de alarma y eventos, así como los estados de las variables y la gestión de estados. ^{[ 2 ]} En 2002, la especificación se comparó con Fieldbus y otros estándares anteriores. ^{[ 3 ]}

Una interfaz OPC Express, conocida como OPC Xi, fue aprobada en noviembre de 2009 para .NET Framework . ^{[ 4 ]} OPC Xi utilizaba Windows Communication Foundation en lugar de DCOM, por lo que se puede configurar para la comunicación a través de la seguridad mejorada de la traducción de direcciones de red (NAT). ^{[ 5 ]}

Casi al mismo tiempo, se desarrolló la Arquitectura Unificada OPC (UA) para lograr la independencia de la plataforma. ^{[ 5 ]} UA se puede implementar con Java , Microsoft .NET o C , eliminando la necesidad de usar una plataforma Microsoft Windows de versiones anteriores de OPC. UA combinó la funcionalidad de las interfaces OPC existentes con nuevas tecnologías como XML y servicios web para brindar soporte de nivel superior para sistemas de ejecución de fabricación (MES) y planificación de recursos empresariales (ERP). El primer grupo de trabajo para UA se reunió en 2003 y la versión 1.0 se publicó en 2006. ^{[ 6 ]}

El 16 de septiembre de 2010, la Fundación OPC y el Instituto MTConnect anunciaron su cooperación para garantizar la interoperabilidad y la coherencia entre los dos estándares. ^{[ 7 ]}

OPC se diseñó para proporcionar un puente común entre las aplicaciones de software basadas en Windows y el hardware de control de procesos. Los estándares definen métodos consistentes para acceder a los datos de campo desde los dispositivos de planta. Este método permanece invariable independientemente del tipo y origen de los datos. Un servidor OPC para un dispositivo de hardware proporciona los mismos métodos para que un cliente OPC acceda a sus datos que cualquier otro servidor OPC para cualquier dispositivo de hardware. El objetivo era reducir la cantidad de esfuerzo duplicado requerido por los fabricantes de hardware y sus socios de software, así como por los productores de sistemas de control y adquisición de datos (SCADA) y otras interfaces hombre-máquina (HMI) para la interconexión entre ambos. Una vez que un fabricante de hardware desarrollaba su servidor OPC para el nuevo dispositivo, su trabajo en lo que respecta a permitir que cualquier sistema de control avanzado accediera a su dispositivo estaba terminado; y una vez que el productor de SCADA desarrollaba su cliente OPC, este permitía el acceso a cualquier hardware con un servidor compatible con OPC.

Los servidores OPC proporcionan un método para que diferentes paquetes de software (siempre que sean clientes OPC) accedan a datos de un dispositivo de control de procesos, como un controlador lógico programable (PLC) o un sistema de control distribuido (DCS). Tradicionalmente, cada vez que un paquete necesitaba acceder a datos de un dispositivo, era necesario escribir una interfaz o un controlador personalizado. Las especificaciones OPC no limitan el servidor a proporcionar acceso únicamente a dispositivos de control de procesos. Los servidores OPC pueden diseñarse para cualquier cosa, desde obtener la temperatura interna de un microprocesador hasta la temperatura actual en Monument Valley.

Una vez que se ha desarrollado un servidor OPC para un dispositivo específico, cualquier aplicación compatible con clientes OPC puede reutilizarlo. Los servidores OPC pueden conectarse y comunicarse con otros servidores. Para ello, utilizan la tecnología OLE de Microsoft (también conocida como Modelo de Objetos Componentes o COM). La tecnología COM permite definir un estándar para el intercambio de información en tiempo real entre aplicaciones de software y hardware.

Algunas especificaciones de OPC se publican, pero otras solo están disponibles para los miembros de la Fundación OPC. Por lo tanto, aunque ninguna empresa es propietaria de OPC y cualquiera puede desarrollar un servidor OPC, sea o no miembro de la Fundación OPC , quienes no sean miembros no necesariamente utilizarán las especificaciones más recientes. Es responsabilidad de cada empresa que requiera productos OPC asegurarse de que sus productos estén certificados y de que sus integradores de sistemas cuenten con la capacitación necesaria.

• Modbus RTU
• Lonworks
• KNX (estándar)
• IEC 61850
• MTConnect

• Biblioteca FatRat: kit de herramientas gratuito para desarrolladores de servidores OPC.
• OpenOPC: desarrollo de clientes OPC de código abierto en Python.
• Fundación OPC
• Conexión de programadores OPC
• Libro electrónico sobre el espacio de direcciones de la arquitectura unificada OPC. Archivado el 30 de enero de 2009 en Wayback Machine.
• Biblioteca prOpc: conjunto de herramientas de código abierto para servidor/cliente OPC en Delphi.