Acceso estandarizado a datos del proceso

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Introducción, campo de aplicación, arquitectura

Las soluciones de automatización requieren integrar toda una serie de componentes: equipos tales como PLCs, accionamientos, sensores y las denominadas aplicaciones, p. ej. para funciones de manejo y visualización o para la gestión de datos del proceso. La combinación de equipos y aplicaciones de diferentes fabricantes usados para una misma solución constituye con frecuencia un problema.

OPC es un procedimiento unificado que permite a las aplicaciones basadas en Windows acceder a los datos del proceso. Con ello es posible combinar fácilmente también equipos y aplicaciones de diferentes fabricantes.

OPC ofrece tanto a los productores como a los usuarios de software y hardware industrial las ventajas siguientes:

· El usuario puede elegir entre una amplia oferta los productos que mejor se adaptan a su sistema de automatización. La compatibilidad de los dispositivos está totalmente garantizada. Se acabaron las molestias que causa no tener el driver adecuado. Esto reduce enormemente los costes de integración y contribuye a incrementar la productividad.

· Para el fabricante de componentes de automatización, los gastos de desarrollo para drivers se reducen a una única interfaz para OPC. Ello le permite concentrarse en la funcionalidad de su solución de automatización. Esto acorta el tiempo de desarrollo y reduce los costes.

Con el fin de definir y continuar el desarrollo del estándar de interfaces OPC se creó la Fundación OPC. Además de por Siemens este órgano es apoyado por aprox. 300 prestigiosasas empresas del sector de la automatización. Microsoft garantiza la conformidad con Windows.

Campo de aplicación

A través de la interfaz para OPC se pueden intercambiar datos entre sistemas de automatización y aplicaciones de distintos fabricantes.

También sirve para almacenar datos del proceso en formatos de Office como, por ejemplo, Excel o Access.

Para archivar grandes cantidades de datos también existe la posibilidad de integrar bases de datos.

Arquitectura

La arquitectura del OPC se basa en dos componentes esenciales: servidor OPC y cliente OPC.

Servidor OPC

Un servidor OPC es una implementación de una interfaz OPC. Las aplicaciones utilizan los servicios del servidor OPC exclusivamente a través de la interfaz definida por OPC.

El servidor OPC es el componente que ofrece métodos estandarizados.

Un servidor OPC puede ser la reproducción directa de un aparato del proceso o representar datos ya acondicionados de una aplicación.

Cliente OPC

Los clientes OPC utilizan la interfaz estandarizada del servidor OPC para acceder a los datos del proceso. Pueden ser clientes OPC p. ej.: sistemas de visualización, Manufacturing Execution Systems o herramientas de Microsoft Office.

Intercambio de datos OPC con SIMATIC WinCC

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Sistema de supervisiónde jerarquía superior

Visualización in situ

Cliente OPC

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Cliente OPC

PLCs de otros fabricantes

Cliente OPC

Servidor OPCde terceros

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Productos OPC paraautomatización y accionamientos

Servidor OPC SIMATIC NET

El servidor OPC SIMATIC NET forma parte del software SIMATIC NET y ofrece los siguientes accesos:

Industrial Ethernet:

· Comunicación PROFINET IO

· Comunicación S7

· Comunicación compatible S5 (SEND/RECEIVE)

· Comunicación nativa TCP/IP

PROFIBUS:

· Comunicación S7

· Comunicación compatible S5

· Comunicación FMS

· Comunicación DP

El servidor OPC PROFINET, elemento complementario, soporta el acceso a variables PROFINET CBA e implementa la comunicación dentro del marco de la Component based Automation.

El servidor OPC SNMP ofrece datos para administrar redes TCP/IP de sistemas clientes OPC cualesquiera. Entre otros permite acceder al estado del dispositivo y a variables de estadística de carga de cualquier nodo de red apto para SMNP.

El Scout OPC en calidad de cliente con función de explorador facilita la puesta en marcha.

SIMATIC WinAC como servidor OPC

WinAC es la solución SIMATIC para automatización basada en PC. WinAC no es sólo un PLC, también es una plataforma abierta de integración para resolver en un PC las más diversas tareas, p. ej. procesamiento de datos, visualización o funciones tecnológicas.

SIMATIC WinAC incluye el servidor OPC SIMATIC NET.

Sistemas SIMATIC HMI

SIMATIC ProTool/Pro es el probado sistema de visualización para uso a pie de máquina y del proceso. La serie cubre del micro panel , con visualización por líneas, hasta el software runtime para sistema monopuesto basado en PC. El software SIMATIC ProTool/Pro

Runtime ofrece cliente y servidor OPC DA

SIMATIC WinCC flexible es el sistema de visualización escalable y orientado al futuro que cubre el área a pie de máquina en un primer nivel, desde el micro panel hasta el sistema monopuesto basado en PC con WinCC flexible 2004 Runtime.

En SIMATIC WinCC flexible, los multipaneles MP270B y MP370 ofrecen servidores OPC XML DA. El software WinCC flexible 2004 Runtime ofrece servidores OPC DA; es decir, una pasarela DCOM/ XML que está incluida en el suministro y que permite acceder a los servidores OPC XML DA de MP270B y MP370.

SIMATIC WinCC es el sistema SCADA basado en PC con funciones industriales para notificar eventos, archivar medidas o elaborar informes de todos los datos de proceso y configuración incluso en la versión básica. Abarca desde sencillos sistemas monopuesto hasta sistemas multipuesto distribuidos con servidores redundantes y soluciones interplantas gracias al uso de clientes web. Siendo como es un sistema abierto, WinCC ofrece, en su versión básica, funciones de cliente y servidor OPC DA y también funciones de servidor para OPC XML DA, HDA, A&E.

SIMATIC WinCC IndustrialDataBridge es un software de comunicación para intercambiar datos entre diversos sistemas a través de estándares como OPC DA y OLE DB; ello sólo requiere una simple operación de configuración, es decir, no hace falta programar.

Paquete de configuración y programación SINUMERIK HMI

Dentro del marco de Open Architecture los paquetes de programación y configuración ofrecen a los fabricantes de máquinas herramienta la máxima flexibilidad.

El paquete de programación SINUMERIK HMI permite implementar interfaces de usuario uniformes.

El paquete de programación permite integrar en el soft HMI-Advanced aplicaciones en lenguaje de alto nivel basadas en los lenguajes de programación Visual Basic y Visual C++. El servidor OPC integrado sirve de puerta de acceso abierta a sistemas de mayor jerarquía.

El paquete SINUMERIK HMI se complementa con SIMATIC ProTool/Pro y es necesario para configurar con ProTool/Pro la serie SINUMERIK 810D/840D/840Di powerline y los sistemas operativos basados en Windows de estos CNs.

El software runtime creado con el paquete de configuración basado en ProTool/Pro puede acceder a datos de proceso como cliente OPC.

SIMATIC IT Server como servidor OPC y cliente OPC

El SIMATIC IT Server juega un papel central en la integración de proyectos SIMATIC IT MES con el objetivo de coordinar los procesos de gestión y de producción.

El SIMATIC IT Server forma parte de la SIMATIC IT Production Suite y de SIMATIC IT Historian.

SIMATIC IT Production Suite

SIMATIC IT Production Suite es una potente herramienta que permite crear rápida y sencillamente un modelo para una planta de producción. Al mismo tiempo, el software ofrece la posibilidad de convertir el modelo en una aplicación. SIMATIC IT Production Suite cubre casi todas las funciones exigidas a los sistemas MES por la S95, norma considerada el hilo conductor para el desarrollo de SIMATIC IT.

SIMATIC IT Historian

SIMATIC IT Historian está formado por una serie de componentes de software con los que se recopilan datos del proceso y se almacenan con fines de garantía de calidad, informes, certificación, análisis estadísticos, control de rendimien-to, etc. SIMATIC IT Historian recopila dichos datos a través de miles de E/S, los asigna a los datos de producción correspondientes y los pone a disposición de los empleados.

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Funciones OPC

Servidor OPC de Siemens Automation and Drives

Funcionalidad OPC

OPC DA OPC XML DA OPC A&E OPC HDA OPC DX

Servidor OPC SIMATIC NET Ethernet • • • •

Servidor OPC SIMATIC NET PROFIBUS • • • •

ProfinetServidor OPC • •

Servidor OPC SNMP • • •SIMATIC WinAC • • • •SIMATIC ProTool/Pro-Runtime •

SIMATIC WinCC flexible-Runtime •

MP270B, MP370 bajo SIMATIC WinCC flexible

•

SIMATIC WinCC Runtime • • • •SIMATIC WinCC Industrial Data Bridge •

SINUMERIK Paquete de configuración •

SINUMERIK Paquete de programación • •

Servidor SIMATIC IT • • •

Clientes OPC de Siemens Automation and Drives

Funcionalidad OPC

OPC DA OPC XML DA OPC A&E OPC HDA OPC DX

SIMATIC ProTool/Pro-Runtime •

SIMATIC WinCC flexible-Runtime •1)

SIMATIC WinCC Runtime • •SIMATIC WinCC Industrial Data Bridge •

SINUMERIK Paquete de configuración •

1) La pasarela DCOM/XML está incluida en el suministro de WinCC flexible y permite acceder a los servidores OPC XML de MP270B y MP370.

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Funciones OPC

OPC (Openness; Productivity and Collaboration) basado en el modelo de objetos componentes (COM) de Microsoft.

OPC define varias interfaces desarrolladas para un determinado campo de aplicación:

OPC DA (Data Access) permite leer, modificar y monitorizar variables del proceso. La Fundación OPC ofrece una herramienta con la que se puede probar la conformidad de los servidores DA. OPC DA se basa en la tecnología COM/DCOM de Microsoft y sólo está disponible para PCs con un sistema operativo de Microsoft; la comunicación está limitada a las estaciones de una LAN. En la variante OPC XML-DA se utiliza el protocolo XML basado en el método de transporte vía http. Permite establecer la comunicación

entre estaciones con distintos sistemas operativos y superar los límites de una LAN, por ejemplo, vía Internet.

OPC A&E (Alarm&Event) sirve para retransmitir alarmas a cualquier cliente OPC. Esto permite p. ej. que sistemas de información remotos puedan reaccionar y lanzar rutinas de evaluación.

OPC HDA (Historical Data Acess) sirve para acceder a todos los valores del proceso contenidos en la base de datos (p. ej. de WinCC).

OPC DX (Data Exchange) ha sido desarrollado para armonizar las soluciones Ethernet y de bus de campo que están en uso. OPC DX permite intercambiar datos no críticos en el tiempo entre sistemas autónomos o dispositivos (PLC, DCS, PC) de distintos fabricantes que

utilizan Ethernet como medio de comunicación común. Hasta ahora era necesario invertir mucho tiempo y dinero para conseguir un intercambio de datos entre sistemas distintos con una solución individual. Con OPC DX la inversión es mucho menor y se reduce a un estándar generalizado.

Los diversos módulos de comunicación pueden combinarse y ampliarse a voluntad. OPC permite utilizar simultáneamente varios servidores con una aplicación cliente y ejecutar varios clientes al mismo tiempo en un servidor OPC.

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Intercambio homogéneo de datos en todas las redes con servidor y clientes OPC

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www.siemens.comSiemens AGAutomation and Drives

Postfach 484890327 NÜRNBERGREPUBLICA FEDERAL DE ALEMANIA

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Concepto Explicación

OPC OPC significa Openness, Productivity and CollaborationOPC está basado en las tecnologías COM y DCOM, las claves en OLE.

OLE Object Linking and Embedding.

COM Para poder compatibilizar entre sí objetos implementados en diferentes plataformas o arquitecturas de computadores es necesario definir la forma en que dichas plataformas interpretan un objeto. Para ello se requiere el denominado modelo del objeto. OLE utiliza el modelo COM (Component Object Model). Éste define el estándar para la interrelación de los componentes. COM permite llamadas dentro de un proceso, llamadas a otro proceso e incluso llamadas a otro computador.

DCOM El modelo de objeto para llamadas globales se denomina DCOM (Distributed Component Object Model) y está integrado en el sistema operativo desde Windows NT 4.0.

SNMP Simple Network Management Protocol: Protocolo de comunicación para integrar estaciones a través de una red en una estación de gestión de red

XML El antes denominado protocolo SOAP ( Simple Object Access Protokoll ) es un protocolo basado en el transporte vía http en el que se fundamenta OPC XML y que se utiliza para describir elementos de lenguaje XML.XML = Extensible Markup Language: metalenguaje para describir datos estructurados

DX Data Exchange

Hay información más detallada en la documentación técnica SIMATIC Guide:

Solicite más material impreso sobre el tema SIMATIC en la web:

Para una entrevista personal busque el contacto SIMATIC más cercano a Ud.:

El A&D Mall le permite pedir directamente productos vía Internet:

Info general sobre la Fundación OPC

www.siemens.com/simatic-docu

www.siemens.com/simatic/printmaterial

www.siemens.com/automation/partner

www.siemens.com/automation/mall

www.opceurope.org

Glosario