Architektura OPC-UA dla aplikacji związanych z Przemysłem 4.0

W firmie Festo wykorzystano otwarty obiektowo standard komunikacyjny automatyki przemysłowej (Object Linking and Embedding for Process Control, OPC) w sterowaniu wyspami zaworowymi. Zunifikowana architektura OPC (OPC-Unified Architecture, OPC-UA ) okazała się doskonałym narzędziem włączenia wysp zaworowych w strukturę układów automatyki procesów wytwórczych, łącząc zadania sterowania przepływami mediów i sterowania ruchem urządzeń, maszyn i systemów produkcji, a więc zadań związanych z przyszłymi aplikacjami Przemysłu 4.0.

OPC UA jest upowszechniającym się szybko po 2009 r. niezależnym standardem oprogramowania, umożliwiającym wydajną, bezpieczną i sprawną komunikację różnych urządzeń, maszyn i systemów, niezależnie od ich producenta i zastosowanej sieci komunikacyjnej. Wymiana danych według protokołu tego standardu zapewnia wzajemną identyfikację zarówno klienta, jak i serwera, posługując się dobrze zdefiniowanym, bogatym zbiorem usług komunikacyjnych.

Architektura OPC-UA jest zgodna z przyjętymi zasadami oczekiwanego przejścia do Przemysłu 4.0, w tym szerokiego korzystania z Internetu Rzeczy (Internet of Things, IoT)).To było właśnie główną przyczyną przyjęcia przez Festo standardu OPC-UA jako podstawy dla nowych opracowań, wytwarzanych w najbliższych latach, produktów elektronicznych.

„W miarę dalszego rozwoju, utrzymywanie standardów technicznych i komunikacyjnych zgodnych z Przemysłem 4.0 staje się absolutną koniecznością. Wizja IoT może zostać zrealizowana tylko wtedy, gdy komunikacja pomiędzy centralnymi elementami systemu oparta jest na wspólnym standardzie zdolnym spełnia złożone i różnorodne wymagania”, mówi Steve Sands, Product Manager w Festo.

„Ponieważ architektura OPC-UA jest niezależna od platformy i systemu operacyjnego, jest więc w stanie zapewnić otwarte rozwiązania komunikacyjne wszystkich urządzeń procesowych, od sensorów poczynając, przez sterowniki, na aktuatorach kończąc – wszystkie bezpośrednio powiązane z tzw, usługami chmurowymi infrastruktury obliczeniowej i pamięciowej.”

WYSPY ZAWOROWE ZE ZDALNYM TERMINALEM I/O

Festo jest światowym liderem opracowań i aplikacji zdecentralizowanego sterowania wykorzystującego sieci komunikacyjne – jest także firmą wprowadzająca konsekwentnie nowe technologie z myślą o przyszłości. Wyspy zaworowe Festo ze zdalnym terminalem I/O, mogą być integrowane ze sterownikiem CODESYS. Oznacza to, że standard OPC-UA jest dostępną opcją dla wszystkich zastosowań związanych z automatyzacją zakładów i procesów przemysłowych pretendujących do aplikacji w Przemyśle 4.0.

Architektura OPC-UA, występującą w terminalu elektrycznym CPX (Ilustracja), jest dostępna także dla wysp zaworowych CPX/MPA i CPX/VTSA, kompaktowego sterownika CECC (w obu przypadkach jako serwer OPC UA), wyświetlacza i jednostki sterującej CDPX (tu jako klienta OPC UA). Festo wytwarza także podsystemy mechatroniczne w postaci kompletnych rozwiązań zawierających OPC-UA, dostosowanych do potrzeb zamawiającego.

Ilustracja: Terminal elektryczny CPX w połączeniu z wyspą zaworową zapewniający korzystanie ze standardu OPC-UA

OPC-UA zbliża produkty przemysłowe do rozwiązań typu „Plug and Play”, pozwalając na bezproblemową integrację elementów i zespołów, mogących się wzajemnie porozumiewać, ułatwiając gromadzenie i wymianę informacji. Dla Festo jest pewnikiem, że OPC-UA jest jednym ze standardów wyznaczających drogę przyszłego rozwoju techniki – świadectwem tego faktu jest jego wdrożenie w wybudowanym w Scharnhausen, kosztem 70 mln. euro, Zakładzie Technologicznym.

OPC-UA jest równie ważnym rozwiązaniem technologicznym, jak i sam Przemysł 4.0 – oba te rozwiązania będąc efektem ewolucji, ale nie rewolucji, będą wykorzystywane stopniowo w coraz większym zakresie, w obszarze wytwarzania coraz większej liczby produktów.