Kontextualisierung
Klassische Industrieprotokolle betonten die zuverlässige Übertragung von Rohdaten. Um dies in nützliche Informationen umzuwandeln, mussten Steuerungen die Signale verarbeiten, indem sie Informationen definierten und die Werte in technische Einheiten übertrugen. Wenn diese Verarbeitung jedoch bei jedem Schritt des Kommunikationskanals durchgeführt werden müsste – I/O an Controller, Controller an HMI und Scada, Scada an MES und SCADA oder Controller an Historian – wäre dies sehr ineffizient. Die Kontextualisierung ist eine bessere Lösung, da Daten mit inhärenter Semantik transportiert werden müssen. Da beide zusammenarbeitenden Anwendungen die Bedeutung der Daten verstehen, müssen sie nicht mehr unabhängig voneinander programmiert oder die Signale sorgfältig zugeordnet werden. Durch die Kontextualisierung können Benutzer mit denselben Quelldaten arbeiten. Die ausgefeilte Selbsterkennungsfunktion von OPC UA ermöglicht es einer HMI-Konfiguration, in eine SPS-Konfiguration zu navigieren, um die gewünschten Daten zu erhalten. Alle Skalierungen und Eigenschaften sind von Natur aus in einem Standardformat verfügbar. OPC UA unterstützt auch das Konzept der Hierarchie. Auf diese Weise können Daten in nützlichen Anordnungen organisiert werden, ähnlich wie bei einem ordnerbasierten Ablagesystem auf einem PC. Durch die Kontextualisierung kann ein Aggregationsserver die Informationen für verschiedene Betriebsbereiche zentralisieren. Diese Informationen können dann vielen Kunden zur Unterstützung von Visualisierungs-, Analyse-, Historian- und anderen Anwendungen bereitgestellt werden. Jeder Client muss nur auf den Knoten zeigen, der die erforderlichen Informationen enthält, da die Zusatzdaten in einem strukturierten Format geliefert werden. Datenvariablen und Eigenschaften sind durch Referenzen getrennt, die die Beziehung zwischen ihnen definieren. Das glättet die Automatisierungshierarchie und stellt wichtigen Stakeholdern aussagekräftige Daten zur Verfügung.
Objektorientierung
Objektorientierte Techniken sind ein organisatorisches Merkmal, mit dem ein Informationsmodell formuliert und die Bedeutung in einem Standardformat vermittelt werden kann. Etwa könnte ein Konstrukt die Einlass- und Auslasstemperatur und den Druck einer Pumpe darstellen. Mithilfe objektorientierter Techniken können Best-Practice-Konfigurationen entwickelt und wiederverwendet werden. Diese Technik ist auch erweiterbar, was bedeutet, dass Objekte auf andere Objekte verweisen und daraus zusammengesetzt werden können. Das verbessert die Effizienz und durchgängige Anwendung. Ein OPC-UA-Server zeigt nicht nur Informationen an, sondern bietet auch Client-Erkennungsdienste, Abonnementdienste, Abfragedienste und Knotenverwaltung. Außerdem können Benutzer Objektmodelle erstellen, die jede Client-Anwendung problemlos verwenden kann.
Plattformunabhängigkeit
Die Plattformunabhängigkeit der OPC-UA-Architektur überwindet die durch OPC Classic auferlegten Einschränkungen, einschließlich der Abhängigkeit von Microsoft, und adressiert aufkommende Anforderungen an Sicherheit, Kommunikation über Firewalls und Unterstützung komplexer Datenstrukturen. Auf diese Weise können verteilte Anwendungen, die auf einer Vielzahl von Plattformen ausgeführt werden, nahtlos mit Systemen auf der Steuerungs- und Feldebene kommunizieren.
