OPC UA jest otwartym standardem komunikacyjnym wykorzystywanym do wymiany danych w systemach automatyki oraz systemach informatycznych. Dzięki swojej elastyczności znalazł on zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym, wydobywczym, FMCG, pakowaniu, automatyce budynkowej itd. Na horyzoncie widać już zmiany, które wymuszają standardy zgodne z IIOT Industry 4.0. Protokół OPC UA doskonale wpisuje się w nowe standardy komunikacyjne.
Komunikacja pionowa między różnymi systemami z wykorzystaniem OPC UA
OPC UA zapewnia komunikację pionową między obiektem przemysłowym, systemami sterowania (np. PLC), systemami zarządzającymi (np. SCADA), systemami realizacji produkcji (np. MES) oraz systemami wspomagającymi zarządzanie przedsiębiorstwem (np.ERP).
Możliwa jest także komunikacja pozioma M2M (machine- to-machine), czyli wymiana informacji pomiędzy wieloma urządzeniami na poziomie systemów sterowania.
OPC UA wbudowany w e!COCKPIT
Oprogramowanie e!COCKPIT posiada możliwość konfiguracji standardu OPC UA i udostępnianie zmiennych projektowych. Konfiguracja jest bardzo prosta i sprowadza się do kliknięcie kilka razy myszką. Każdy z automatyków pamięta jeszcze czasy, gdy ręcznie trzeba było przepisywać zmienne np. po stronie panelu operatorskiego i zapamiętać wszystkie skomplikowane adresy. W erze IIOT w końcu możemy o tym zapomnieć. Dzięki standardowi OPC UA od razu udostępnimy dane z serwera dla klienta w sieci ETHERNET. Możliwy jest odczyt wartości oraz zdalny odczyt konfiguracji (mapy adresów). Poniżej zaprezentuję to na prostym przykładzie.
Komunikacja między sterownikiem 750-8202 a komputerem PC z wykorzystaniem OPC UA
Konfiguracja sterownika PFC200 750-8202 (OPC UA Server)
Jedną z wielu zalet protokołu OPC UA jest możliwość przesyłanie zmiennych strukturalnych. Przechodzimy do projektu w oprogramowaniu e!COCKPIT, klikamy prawym klawiszem myszy na Application i wybieramy DUT (Data Unit Types). Jest to opcja do tworzenia typów danych deklarowanych przez programistę.
Wybieramy opcję Structure i w polu Name nadajemy strukturze nazwę np. strOPC_UA, następnie klikamy Add.
Dodajemy zmienne, które chcemy umieścić w strukturze między słowami kluczowymi STRUCT oraz END_STRUCT. Dodatkowo, w głównym programie deklarujemy zmienną sNapis typu STRING oraz zmienną xKontrolka typu BOOL.
Po utworzeniu zmiennych przechodzimy do drzewa projektu i klikamy w zakładkę Symbol Configuration.
Otworzy się okno Symbol Configuration, w którym zaznaczamy Support OPC UA Features i zatwierdzamy klikając Add.
Następnie wybieramy zakładkę Build. W oknie pojawią się wszystkie zmienne programowe.
Jak widać, konfiguracja OPC UA Server jest bardzo prosta i zajmuje dosłownie chwilę.
Konfiguracja OPC UA Client – czyli oprogramowanie UA Expert
Otwieramy oprogramowanie UA Expert i dodajemy Server klikając prawym przyciskiem myszy na Server, a następnie klikamy Add.
W oknie Add Server przechodzimy do listy Custom Discovery i klikamy dwukrotnie na pole < Double click to Add Server… >
Następnie w polu Enter Url wpisujemy adres IP sterownika poprzedzony frazą: opc.tcp://.
Zatwierdzamy klikając OK.
Łączymy się z serwerem klikając prawym przyciskiem myszy i wybierając przycisk Connect.
W oprogramowaniu e!COCKPIT wgrywamy program do sterownika i startujemy program.
W oprogramowaniu UA Expert będą widoczne zmienne odczytane z serwera, czyli ze sterownika PFC200.
Warto także dodać, że komunikacja jest szyfrowana, a zmienne wysyłane są ze stemplem czasowym, dzięki temu dostajemy informację o problemach/opóźnieniach w komunikacji.
Maciej Kurantowicz, WAGO.PL