opcsa entkoppelt im Allgemeinen die Hardware-Schnittstellenmodule von der Anwendungsebene und bietet dabei folgende Kernfeatures:
Echtzeitfähig: Ermöglicht den Einsatz in echtzeitfähigen Umgebungen und gewährleistet deterministisches Verhalten.
Abstraktion von Daten: Jeder aggregierte Datenpunkt oder steuerbare Ausgang wird für die Anwendung vereinheitlicht dargestellt. Diese Darstellung beinhaltet den aktuellen Wert, einen Zeitstempel sowie einen Typ.
Vereinheitlichung von Protokollen: Jede/s Software/Hardware Interface/Protokoll wird in einer Geräte-Klasse gekapselt und homogenisiert.
- Unter anderem werden zum Beispiel folgende Protokolle unterstützt: ModBus, CAN, OPC UA, EtherCAT, ProfiNET uvm.
Browsing von Datenpunkten: Die Middleware ermöglicht das Durchsuchen und Erkennen von Prozessvariablen von anderen opcsa-Teilnehmer, lokal oder im Netzwerk.
Remote Zugriffe: Prozessvariablen von anderen opcsa-Teilnehmern im Netzwerk lassen sich über den Remotezugriff bearbeiten und auslesen.
Verriegelung von Daten: Ungewollte oder unerwünschte Zugriffe innerhalb der Infrastruktur können durch geeignete Verriegelungsmechaniken unterbunden werden.
Zeitstempel: Jeder aufkommende Wert in einer Prozessvariable wird mit einem UTC-Zeitstempel versehen und kann somit Analysen gezielt zugeführt werden.
Zeitsynchronisation: Sollte ein Netzwerk nicht über eine Zeitsynchronisation verfügen (z.B. NTP Zeitserver), existieren Synchronisierungsmechaniken über alle Netzwerkknoten hinweg.
Plattformunabhängigkeit: Die Middleware steht auf gängigen Plattformen und Technologien zur Verfügung z.B.:
- Hardware: x86 32 und 64 Bit, ARM (ab V7), PowerPC
- Betriebssystem: Windows XP/7/8/10, Linux, VxWorks 6 oder höher
Die Middleware stellt die Verbindung zwischen Knoten in einer Publisher / Subscriber-Beziehung dar. Basis für diese Beziehung ist eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung. Diese nutzt dabei die Vorteile der einfachen Datenpaket-Filterung auf Basis der etablierten Adressierungsstandards in modernen Kommunikationsnetzen.
Die hieraus entstehenden Vorteile werden für einige Quality-of-Service-Dienste genutzt. Diese Dienste werden dabei in zwei Teile aufgeteilt. Zum einen Dienste, welche sich auf lokale Prozesse bzw. Datenpunkte beziehen. Zum anderen Dienste, welche sich auf die Publisher / Subscriber-Beziehung innerhalb eines Kommunikationsnetzwerkes beziehen.
Lokale aufkommende Prozessdaten unterliegen vielen kritischen Anforderungen. Hierfür werden von opcsa gezielte Dienste bereitgestellt, um die Verarbeitung innerhalb einer Anwendung oder innerhalb komplexer Prozessstrukturen zu homogenisieren. Zum einen können Datenzugriffe, egal ob lesend oder schreibend, synchronisiert werden und zum anderen stehen für eine schnelle Reaktion auf bestimmte Ereignisse Dienste für dessen Abarbeitung bereit.
Da die Daten allen Teilnehmern über das verteilte Netzwerk hinweg zur Verfügung stehen können, sind auch hier Dienste für eine anwendungsgerechte Verarbeitung vorgesehen. So kann zum Beispiel ein Abonnement eines Datenpunktes netzwerkübergreifend festlegen, dass ihm Daten nur auf eigene Anfrage bereitstehen. Zusätzlich können Daten auch zyklisch oder nur dann bereitstehen, wenn sich Veränderungen in diesem Datenpunkt ereignen.
Diese Dienste ermöglichen opcsa heterogene Netze und Datenpunkte gegenüber Anwendungen als homogenes und skalierbares System darzustellen. Die Integration von einem neuartigen Datenpunkten in das System, führt dabei zu keinen Änderungen in der Entwicklung der Anwendungssoftware.
