OPC UA – nowoczesny standard wymiany danych
Kluczowym elementem na poziomie łączności jest bezpieczny, otwarty i niezależny od platformy czy producenta protokół, który umożliwi niezawodną wymianę danych oraz będzie stanowił pomost pomiędzy światem automatyki a IT.
Jednym z elementów koncepcji Przemysłowego Internetu Rzeczy (IIoT) jest transparentna i kompleksowa wymiany danych pomiędzy urządzeniami, oprogramowaniem oraz całym systemem. Linie produkcyjne z połączonymi w sieć maszynami informują się wzajemnie o aktualnym stanie procesu, awariach czy też wymaganych działaniach. System sterowania zbiera dane z wielu rozproszonych czujników monitorując parametry pracy w poszczególnych elementach instalacji. Informacje mogą zostać przekazane do nadrzędnego systemu SCADA, systemu zarządzania produkcją czy też chmury w celu dalszej analizy.
Między światem automatyki a IT
Znaczenie zebranych informacji o produkcji jest istotne nie tylko ze względu na bieżące zapobieganie awariom, ale również jako cenne źródło danych wykorzystywane przy optymalizacji i obniżeniu kosztów produkcji, jak i projektowaniu procesu produkcyjnego dla nowego produktu. Kluczowym elementem na tym poziomie łączności jest bezpieczny, otwarty i niezależny od platformy czy producenta protokół, który umożliwi niezawodną wymianę danych w przedsiębiorstwie oraz będzie stanowił pomost pomiędzy światem automatyki a IT. Odpowiedzą na te potrzeby jest protokół OPC Unified Architecture (UA). W wyniku wieloletniej współpracy liderów przemysłowych opracowano otwarty standard wymiany danych w systemach zarządzania procesem. Jest on prosty w implementacji, zorientowany usługowo i bezpieczniejszy od funkcjonującego na rynku od wielu lat OPC Classic.
W porównaniu do poprzednika OPC UA zapewnia komunikację niezależną od platformy czy języka programowania. Poza tym jest skalowalny: od małych do dużych rozwiązań i posiada wysoki poziom zabezpieczeń przesyłanych danych. OPC UA umożliwia opis kompleksowych procedur i systemów jako komponentów zorientowane obiektowo. Brak ścisłego powiązania z danym systemem operacyjnym jak Microsoft, Unix czy inny eliminują problemy z technologią DCOM znaną z klasycznej wersji OPC. Nowy standard wykorzystuje jeden z dwóch sposobów komunikacji i udostępniania usług opisanych w aktualnej specyfikacji. Pierwszy z nich to przesyłanie danych poprzez web serwisy. Drugi z kolei wykorzystuje binarne strumienie danych. Twórcy standardu uwzględnili również dynamiczne zmiany, jakie zachodzą w przemyśle pozostawiając możliwość dodania kolejnych metod w przyszłości.
Dane w Chmurze
Już teraz OPC UA staje się standardem IIoT zapewniającym przenoszenie informacji na każdym poziomie aplikacji: od hali produkcyjnej do systemu zarządzania produkcją, zapewniając spójne działanie systemów wielu producentów niezależnie od zastosowanego sprzętu czy sieci komunikacyjnej. Dostrzegają to również takie firmy jak Microsoft, przewidując wykorzystanie OPC UA jako standardu do wymiany danych od lokalnych połączeń z urządzeniami z systemem Windows aż do połączenia z chmurą poprzez platformę Microsoft Azure. Opisana integracja z platformą Azure IoT umożliwia użytkownikowi przesyłanie danych, np. telemetrycznych do chmury poprzez OPC UA, jak również sterowanie i zarządzanie urządzeniami z poziomu tej chmury.
Firma WAGO wykorzystuje w swoich rozwiązaniach wszystkie zalety, jakie oferuje nowy standard komunikacyjny OPC UA. Wymiana danych przy wykorzystaniu tego protokołu możliwa jest w sterownikach PFC100 i PFC200 od firmware 06. Zmienne z aplikacji udostępnianie są przez serwer zintegrowany z kontrolerem przy pomocy oprogramowania inżynierskiego e!COCKPIT. Klient OPC UA, np. system SCADA, uzyskuje wydajny i bezpieczny dostęp do tych danych.
Grzegorz Włosek, WAGO.PL