OPC Server คืออะไร

ปัญหาที่ทำให้เกิด OPC Server

ลองนึกภาพโรงงานขนาดใหญ่ที่มีเครื่องจักรหลายตัว และ Controller (PLC) ต่างยี่ห้อกัน เรามี Server ตัวหนึ่งที่ต้องอ่านข้อมูลและสั่งการ Controller ทุกตัว แต่ Controller แต่ละยี่ห้อใช้ Protocol หรือภาษาในการอ่านและสั่งการคนละแบบ เช่น

Server ของเราจึงต้องมี Software แยกสำหรับคุยกับแต่ละยี่ห้อ ซึ่งยุ่งยาก

OPC Server เข้ามาเป็นตัวกลาง มันคุยกับ Controller ทุกตัวด้วย Protocol ของแต่ละยี่ห้อ แล้วให้ Client ต่างๆ (ผู้ใช้งาน) แสดงผลหรือสั่งการ Controller ผ่าน OPC Server ตัวนี้อีกทีหนึ่ง พูดง่ายๆ คือ OPC Server เป็น ล่ามที่เก่งมากๆ คนหนึ่งในระบบ

OPC ย่อมาจากอะไร

มี 2 คำตอบ:

นิยามปัจจุบัน — Open Platform Communication

มาตรฐานที่พัฒนาโดย OPC Foundation (อยู่ที่อเมริกา) เพื่อให้การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ควบคุมหลายยี่ห้อและหลายแอปพลิเคชันทำได้ โดยไม่ต้องใช้การเชื่อมต่อที่มีกรรมสิทธิ์ (Proprietary)

นิยามสมัยก่อน — OLE for Process Control

OLE ย่อมาจาก Object Linking and Embedding เป็นเทคโนโลยีของ Microsoft (Windows) ที่ใช้ให้ Application คุยกัน เช่น เอา Spreadsheet ของ Microsoft Excel ไปใส่ไว้ใน Microsoft Word ได้ก็เพราะ OLE ใครที่ศึกษา OPC Server สมัยก่อนจึงอาจคุ้นกับนิยามนี้

OPC Classic กับ OPC UA

เมื่อยุคสมัยเปลี่ยน เขาอยากให้ OPC Server ทำงานได้ทุก Platform ไม่ว่าจะเป็น Windows, macOS หรือ Linux จึงต้องเปลี่ยนสถาปัตยกรรมของมาตรฐาน:

• OPC Classic — มาตรฐานสมัยก่อน ฝั่งการสื่อสารพึ่งพา COM/DCOM ซึ่งเป็นเทคโนโลยีของ Microsoft
• OPC UA (Unified Architecture) — มาตรฐานปัจจุบัน ไม่พึ่ง COM/DCOM แล้ว ถ้ามี Server ที่ไม่ใช่ Windows เช่น Linux ก็ใช้ OPC Server แบบนี้ในระบบได้

เวลาจะซื้อ Software OPC Server ต้องถามให้ชัดว่าเป็น OPC Classic หรือ OPC UA

หา OPC Server ได้จากไหน

แบบฟรี (OPC UA Implementations)

เหมาะกับคนที่มีความรู้ด้าน Programming ระดับสูง มี Implementation หรือโค้ดที่เขียนไว้ให้ต่อยอดได้หลายภาษา ทั้ง C++, C#, Java และ Python

ตัวอย่างฝั่ง C# คือ Library UA .NET Standard (Official OPC UA .NET Standard Stack จาก OPC Foundation บน GitHub) เราแกะโค้ดและดู Sample ต่างๆ มาต่อยอดเป็น OPC Server หรือ Client ของเราเองเพื่อเชื่อมต่อกับ Controller ได้ แต่มีความซับซ้อน ไม่ได้ง่ายขนาดนั้น

แบบมีค่า License

ถ้าไม่อยากไล่โค้ดและทำ OPC Server / Client เอง ก็ซื้อ License ได้ มีหลายแบรนด์ เช่น Kepware, Matrikon และ Prosys

• ติดต่อแบรนด์เหล่านี้แล้วจะมี Trial ให้ใช้ แต่มีข้อจำกัด เช่น รัน OPC Server ได้แค่ 2 ชั่วโมงแล้วต้อง Restart Service
• ช่วยประหยัดเวลา แต่ต้องแลกด้วยค่าใช้จ่าย บางทีหลักหมื่นถึงแสนบาท (10,000–100,000) สำหรับ License

จำเป็นต้องใช้ OPC Server ไหม

เหมาะ ถ้าอยู่ในองค์กรที่ค่อนข้างใหญ่และมีเครื่องจักรหลายยี่ห้อจริงๆ จะคุ้มค่าการลงทุน เพราะช่วยประหยัดเวลาที่ต้องสร้างตัวกลางเองเพื่อคุยกับเครื่องจักรเหล่านี้

ทางเลือก: ใช้ภาษามาตรฐานกลาง (Modbus)

ถ้าไม่อยากใช้ OPC Server เลย ก็ใช้ภาษามาตรฐานกลางที่อุปกรณ์สมัยนี้รองรับอยู่แล้ว เช่น Modbus:

Client ── Server ── Client
            │
      Modbus Client
            │  TCP/IP
  ┌─────┬───┴───┬─────┬─────┐
 PLC   PLC     PLC   PLC   PLC   (ทุกตัวคุย Modbus)

1. สร้าง Modbus Client เชื่อมต่อกับ Modbus Server หรือ Controller แต่ละตัว แล้วดึงข้อมูลมา
2. ส่งข้อมูลนั้นต่อไปที่ Server
3. ให้ Client อื่นๆ มาดึงข้อมูลจาก Server อีกทีหนึ่ง

ระบบนี้เอา OPC Server ออกไปจากสมการเลย แต่มีข้อจำกัดว่า อุปกรณ์ทุกตัวต้องรองรับมาตรฐาน Modbus เรื่องนี้เป็นหนึ่งในเนื้อหาที่ Factonation สอนใน SCADA Bootcamp

สรุป

OPC Server คือ Software ตัวหนึ่งที่ทำหน้าที่เป็นล่าม พูดคุยกับเครื่องจักรได้ด้วยภาษาอะไรก็ได้ เหมาะกับระบบที่มี Controller หลายยี่ห้อ ปัจจุบันควรเลือก OPC UA ที่ทำงานได้หลาย Platform ส่วนถ้าอุปกรณ์ทุกตัวรองรับ Modbus ก็ใช้ Modbus เป็นภาษากลางแทนได้