Einfacher Zugriff auf OPC A&E von mehreren Netzwerkquellen oder Konvertierung zu OPC DA, UA und anderen Protokollen mit DataHub-Middleware.
OPC Alarms and Events (OPC A&E) ist ein Datenkommunikationsprotokoll zur Übermittlung von Informationen über Prozessalarme und Ereignisse. A&E-Daten können genutzt werden, um Bediener und Management auf Systemprobleme hinzuweisen und Ereignisfolgen darzustellen, um den Betrieb zu optimieren. Solche Informationen sind äußerst wertvoll für die Planung von Wartungen und die Vorhersage von Geräteausfällen. Allerdings sind A&E-Daten oft auf der Produktionsebene verstreut und schwer zugänglich – insbesondere von der IT-Abteilung oder der Firmenzentrale, wo sie wichtige Erkenntnisse für das Unternehmensmanagement liefern könnten.
Um das volle Potenzial von OPC A&E auszuschöpfen, benötigen Sie einen sicheren, bequemen und zuverlässigen Zugriff auf die Daten. Das ist jedoch schwieriger als gedacht, denn im Gegensatz zu OPC DA gibt es nur wenige Werkzeuge, die eine Netzwerkintegration von OPC A&E unterstützen. DataHub Middleware ist eine der wenigen bewährten und weit verbreiteten Lösungen für die Integration von OPC A&E. Sie bietet Funktionen wie Networking, Aggregation, Redundanz und Protokollkonvertierung.
Ein Beispiel: Die kürzlich fertiggestellte 1850 Kilometer lange Transanatolische Erdgas-Pipeline (TANAP) in der Türkei nutzt die DataHub-Middleware für eine hochredundante und sichere Übertragung von OPC A&E-Daten. Diese Fallstudie zeigt, wie jeder Aspekt des Betriebs erfolgreich zwischen entfernten Stationen und der zentralen Steuerung koordiniert wird.
Netzwerkverbindungen
OPC A&E basiert auf COM-Technologie aus den 1990er Jahren und nutzt DCOM (Distributed COM) für die Vernetzung. Obwohl DCOM weit verbreitet ist, wurde es nie für Echtzeitanwendungen in der Industrie entwickelt. Es ist weder so robust noch sicher, wie es heutige unternehmenskritische Systeme erfordern, und es ist berüchtigt für seine komplexe Konfiguration. Hinzu kommt, dass es nur sehr wenige Diagnosewerkzeuge zur Fehlerbehebung bei DCOM-Problemen gibt, was die Fehlersuche äußerst mühsam macht. Aufgrund dieser Probleme stellt OPC A&E oft das schwächste Glied in der Sicherung von Industrieanlagen dar.
Um diese Einschränkungen zu überwinden, bietet DataHub Middleware ein A&E-Tunneling an, das OPC A&E-Clients und -Server über Netzwerke verbindet und DCOM vollständig umgeht. Dafür wird die bewährte DHTP-Technologie eingesetzt, die DataHub auch für OPC DA und OPC UA verwendet. Das DataHub-Tunneling ist einzigartig, da es niemals OPC blockiert oder lokale OPC-Verbindungen abbricht. Netzwerkunterbrechungen werden innerhalb von Sekunden erkannt und automatisch behoben, ohne dass die Verbindung zwischen Server und Client unterbrochen wird.
Die „Secure-by-Design“-Architektur von DataHub ermöglicht ausgehende Verbindungen hinter Werksschutz-Firewalls, wobei alle eingehenden Ports geschlossen bleiben. Auch die problemlose Verbindung über Proxy-Server und DMZs wird unterstützt – ein großer Vorteil für IT-Abteilungen.
Dank des modularen Aufbaus von DataHub kann das OPC A&E-Tunneling einfach mit weiteren Funktionen kombiniert werden, etwa zur Aggregation von A&E-Servern, Aufbau redundanter A&E-Tunnel und Konvertierung von A&E-Daten in OPC DA oder UA.
Protokollkonvertierung
Die durch OPC A&E-Server erzeugten Alarm- und Ereignisdaten sind oft auch außerhalb von A&E-Clients von großem Wert. Viele Anwender möchten diese Daten in Systeme integrieren, die A&E nicht unterstützen, etwa Berichtswerkzeuge oder SCADA-Systeme. Andere wiederum benötigen eine Umwandlung in OPC UA Alarms and Conditions (A&C).
Auch hier spielt die einzigartige Architektur von DataHub eine Schlüsselrolle: Intern werden alle Datenpunkte innerhalb einer DataHub-Instanz in einem einzigen, einheitlichen Datensatz verwaltet. Änderungen an einem Datenpunkt werden sofort aktualisiert und dann an alle abonnierten Anwendungen in deren jeweiligem Protokollformat weitergeleitet. Auf diese Weise können eingehende OPC A&E-Daten an OPC UA- oder DA-Clients übermittelt werden. Zusätzlich ermöglicht diese Architektur die Speicherung von A&E-Daten in SQL-Datenbanken, Excel-Tabellen, individuellen Programmen und vielem mehr.
Aggregation
Um Schwachstellen und potenzielle Störungen in Systemen frühzeitig zu erkennen, ist es oft notwendig, Alarme und Ereignisse aus verschiedenen Quellen zusammenzuführen. Mit wachsender Systemkomplexität und steigendem Bedarf an Fernüberwachung hilft es, eingehende OPC A&E-Datenströme durch Konsolidierung zu vereinfachen. Die Aggregation reduziert außerdem den Netzwerkverkehr und entlastet stark frequentierte Systeme.
Eine DataHub-Instanz kann sich mit beliebig vielen OPC A&E-Servern verbinden und deren aktuelle Alarm- und Ereignisdaten sammeln. Diese Daten können dann von einem oder mehreren lokalen Clients genutzt oder über das Netzwerk an entfernte Clients weitergeleitet werden. Wenn ein Client einen Alarm quittiert, wird dies an alle verbundenen Clients weitergegeben. So können mehrere Server bidirektional mit mehreren Clients kommunizieren.
Redundanz
Systemintegratoren und Anlagenbetreiber setzen häufig auf redundante Datenpfade, um die Zuverlässigkeit von OPC A&E sicherzustellen. Schließlich ist ein Alarm, der sein Ziel nicht erreicht, nutzlos. Da Netzwerke nie zu 100 % zuverlässig sind, erhöht die Redundanz bei A&E-Verbindungen die Wahrscheinlichkeit, dass Alarme empfangen und bearbeitet werden.
ypischerweise bedeutet die Implementierung von OPC A&E-Redundanz, dass zwei Server an dieselbe Datenquelle angebunden werden und die Daten über separate Tunnelverbindungen zu einem Redundanzbroker auf Client-Seite übertragen werden. Dieser überwacht beide Tunnel und leitet die Daten weiter. Fällt eine Verbindung aus, erfolgt sofort ein nahtloser Wechsel zur anderen.
Das DataHub Redundanz-Feature fungiert als Redundanzbroker: Es kanalisiert die eingehenden Daten von beiden Tunneln in zwei identische Eingabedomänen und nutzt eine davon als Ausgabequelle. Logik innerhalb von DataHub entscheidet, wann eine Datenquelle als ungültig angesehen wird und schaltet in Millisekunden um, sodass der Clientbetrieb ohne Unterbrechung fortgesetzt wird.
Datenaufzeichnung
DataHub wird häufig zur Protokollierung von OPC A&E-Daten eingesetzt. Es ermöglicht, ein permanentes Ereignisprotokoll in einer Datenbank zu führen und diese Daten mit gängigen Berichtswerkzeugen auszuwerten.
Statt Ereignisse nur als Textblock zu speichern, kann DataHub die einzelnen Statusvariablen eines A&E-Ereignisses extrahieren und jedem eine separate Datenpunktzuweisung geben. Diese Punkte können dann per ODBC in eine SQL-Datenbank übertragen werden – für einen einfachen Zugriff durch Analysten und die IT-Abteilung.
Mit dem Aufkommen von Industrie 4.0 und dem Industrial IoT steigt die Nachfrage von Führungskräften nach Produktionsdaten aller Art. Nachdem sich OPC A&E für den täglichen Betrieb bewährt hat, entdecken es nun auch Analysten und Manager für übergeordnete Planungs- und Effizienzprojekte. DataHub Middleware kann hier eine entscheidende Rolle spielen. Weltweit nutzen Unternehmen DataHub, um OPC A&E-Daten zu aggregieren, über redundante Netzwerke zu übertragen und in andere Protokolle wie OPC DA, UA und mehr zu konvertieren. Vielleicht gehören Sie bald auch dazu.
Holen Sie sich das Whitepaper hier: https://skkynet.com/assets/Skkynet-White-paper-Getting-more-from-OPC-AE.pdf
