Czym jest OPC UA i dlaczego jego zastosowanie będzie rosło?
OPC (Open Platform Communications) i OPC UA (Unified Architecture) to standardy ułatwiające wymianę danych pomiędzy sterownikami programowalnymi (PLC), panelami człowiek-maszyna (HMI), serwerami, klientami i innymi maszynami w celu zapewnienia wzajemnych połączeń i przepływu informacji.
Ten rodzaj wzajemnych połączeń i komunikacji jest oczywiście niezbędny w zakładzie produkcyjnym, ponieważ istnieje wiele różnych rodzajów sprzętu, urządzeń i maszyn, które mierzą parametry procesu, wytwarzają dane lub je zapisują.
Historycznie, klasyczne OPC składało się z trzech głównych, oddzielnych protokołów, a mianowicie OPC Historical Data Access (OPC HDA), OPC Data Access (OPC DA), OPC Alarms and Events (OPC A & E) i innych protokołów, które zostały przyjęte przez wiele osób w przemyśle produkcyjnym dla ich potrzeb związanych z łącznością. Klasyczne OPC jest jednak zależne od platformy i opiera się na technologiach opartych na systemie Windows.
OPC UA jest głównym następcą klasycznego OPC. Jedną z jego głównych zalet jest to, że jest niezależny od platformy, więc może być łatwo podłączony do Windows’a, Linux’a, Mac’a, Android’a i innych platform, co jest istotną rzeczą dla przemysłu produkcyjnego, gdzie maszyny i systemy są często uruchamiane na różnych platformach. OPC UA łączy również wszystkie oddzielne protokoły w jedną specyfikację, dzięki czemu następuje uproszczenie. Inne kluczowe zalety to to, że OPC UA można łatwo wdrożyć, wymiana danych jest bezpieczna, może pomieścić starsze systemy, jak również istniejącą infrastrukturę, pozwala również na skalowalność, czyli powiększenie systemu.
Zdolność do przystosowania się do starszych systemów zaspokaja zakłady i fabryki, które niekoniecznie mają budżet na zakup nowego sprzętu i infrastruktury IT, co jest kolejnym ważnym pozytywem w kontekście OPC UA.
OPC UA zostało więc przyjęte w branży kontroli jakości procesów, ropy i gazu, żywności i napojów, gospodarowania odpadami oraz w przemyśle farmaceutycznym.
Rola OPC UA w przemyśle produkcyjnym
Przemysł produkcyjny ma wiele skomplikowanych wymagań operacyjnych i komunikacyjnych. Maszyny, czujniki, server, client, aplikacje i różne urządzenia, wytwarzają liczne wyjścia i punkty danych. Dane te często muszą być wymieniane pomiędzy maszynami i urządzeniami, a ostatecznie analizowane w celu poprawy tempa produkcji, zmniejszenia ilości strat, zwiększenia zysków oraz identyfikacji nowych łańcuchów wartości i modeli biznesowych.
Dodatkowo, w wielu przypadkach istnieje często kontekst geograficzny, który należy uwzględnić. Należy rozważyć scenariusz, w którym firma z branży spożywczej produkuje mięso, ser i inne produkty mleczne w różnych zakładach. Każdy z tych zakładów ma swoje własne systemy, wyposażenie i linie produkcyjne. Firma zdecydowała, że musi się skupić na redukcji strat i zwiększyć tempo produkcji, zachowując jednocześnie zgodność z normami bezpieczeństwa.
Aby osiągnąć te cele, poszczególne zakłady muszą wysyłać duże ilości danych do zdalnych serwerów, a serwery te musiałyby być w stanie zrozumieć różne dane z wielu źródeł, które otrzymują. Dodatkowo, firma opracowała aplikację raportującą, która działa na systemie Linux, generując trendy na podstawie danych z zakładów. Opracowano również inną aplikację, która działa w systemie Windows i analizuje trendy zidentyfikowane przez aplikację raportującą. Aplikacja ta następnie sugeruje nowe ustawienia dla maszyn w oparciu o trendy, aby osiągnąć cele firmy w zakresie redukcji strat i zwiększenia tempa produkcji. Główne wyzwania w tym scenariuszu to oczywiście wymiana danych, ich interpretacja i dostarczanie.
Rozwiązanie OPC UA byłoby idealną odpowiedzią na ten dylemat. Firma mogłaby postawić serwery OPC UA, które byłyby w stanie odbierać dane z różnych maszyn i urządzeń w różnych lokalizacjach i tłumaczyć je na format, który aplikacja raportująca mogłaby dalej wykorzystać.
Co więcej, serwery byłyby również w stanie komunikować się pomiędzy aplikacją raportującą działającą na systemie Linux a aplikacją działającą na systemie Windows. Wreszcie, serwery OPC UA mogłyby wysyłać ostateczne, dostosowane ustawienia dla maszyn, z powrotem do zakładów i znajdujących się tam maszyn, w określonych formatach.
Firma mogłaby wtedy realizować swoje cele w sposób oszczędny i efektywny.
Główną rolą OPC UA w przemyśle produkcyjnym, jak pokazano na powyższym przykładzie, jest ułatwienie komunikacji przemysłowej i przełamanie w niej tradycyjnych barier.
Główne powody, dla których OPC UA będzie coraz częściej wykorzystywane w przemyśle przemysłowym:
- Umożliwia inteligentną produkcję
- Przyczynia się do zmniejszenia skomplikowanej komunikacji między urządzeniami i maszynami, a tym samym poprawia ogólną wydajność zakładów
- Może z łatwością dostosować się do starszych systemów, nowych maszyn i linii produktów
- Jest wieloplatformowy
- Nie jest to format zastrzeżony
- Może odbierać i interpretować wiele punktów danych z różnych źródeł
Oczywistym faktem jest to, że OPC UA powstał aby stać się fundamentem, regularnie aktualizowanym o inne technologie i nowe standardy, chociażby o technologię mobilną czy JSON.
Sektor produkcyjny jest bardzo konkurencyjną przestrzenią i firmy działające w tej sferze muszą konsekwentnie wytwarzać wysokiej jakości produkty, aby utrzymać przewagę konkurencyjną. Dlatego wiele firm w tym sektorze inwestuje w różne innowacyjne technologie, aby utrzymać się w czołówce.
OPC UA stanowi odpowiedź na wiele kluczowych wyzwań, przed którymi stoi sektor przemysłowy i ostatecznie wdrożenie standardu OPC UA skutkuje mniejszą ilością odpadów, wyższymi zyskami i zmniejszeniem kosztów operacyjnych.
W związku z tym jest dobrze pozycjonowane i zdolne do sprostania wymaganiom stale zmieniającego się sektora przemysłowego.
Teraz jak już wiesz czym jest OPC UA i jakie korzyści niesie ze sobą, zobacz nasze przemysłowe konwertery oparte właśnie na tym protokolwe.
Produkty powiązane
