PLCopen i OPC UA łączą swoje siły

OPC Foundation i PLCopen łączą swoje technologie, by stworzyć wspólną, niezależną od producenta, architekturę informatyczno-komunikacyjną. Połączenie OPC Unified Architecture (UA), oraz IEC 61131-3 tworzy interesujące możliwości dla realizacji rozwiązań automatyki.

Celem tej inicjatywy jest zwiększenie możliwości ponownego wykorzystania kontrolerów, modułów wizualizujących, oraz ich komunikacji, a w dalszej perspektywie, poprawa efektywności procesów.

Jako przykład niech posłuży projekt PLC działający na różnych platformach sterujących pochodzących od różnych dostawców, które widziane z zewnątrz poprzez narzędzia wizualizujące, oraz MES/ERP wyglądają dokładnie tak samo: model oprogramowania IEC 61131-3 z wszystkimi obiektami PLC, oraz ich dokładnymi opisami jest w przestrzeni nazewniczej OPC UA zobrazowany przez wspólną grupę roboczą OPC UA.

Wciąż funkcjonuje dziś wiele historycznych protokołów wymiany danych, wykorzystywanych w różnych branżach. Oferują one niewielkie możliwości w zakresie przesyłu złożonych danych; niewielka jest też ich skalowalność. Natomiast OPC Unified Architecture oferuje podstawę dla uniwersalnej, bezpiecznej i niezawodnej komunikacji sieciowej. Dzięki połączeniu PLCopen i OPC UA, zyskujemy kolejny standaryzowany poziom interoperacyjności na bazie IEC 61131-3.

Pierwszym krokiem było zmapowanie modelu oprogramowania IEC 61131-3 na model informatyczny OPC UA. Pozwoliło to zestandaryzować sposób w jaki kontrolery ze zintegrowaną technologią serwerową OPC UA udostępniają dane i bloki funkcji klientom OPC UA, jak HMI. Pierwszy etap został osiągnięty bardzo szybko.

Dziś, gdy program sterujący IEC 61131-3 ładowany jest z różnych platform sterujących, pochodzących od różnych dostawców, może komunikować się z tymi kontrolerami poprzez OPC UA mając dostęp do zmiennych procesu. Jednakże, reprezentacja serwerów OPC UA w przestrzeni nazewniczej jest inna dla każdej platformy. Program wizualizujący musi za każdym razem być adaptowany do każdego kontrolera pomimo, iż kod sterujący jest identyczny.

Klienci oczekują, że oprócz dostępności różnych zmiennych procesu, dostępne muszą być też metadane: opisy złożonych struktur danych, typów wykorzystanych bloków funkcji, oraz które parametry są wejściowe, a które wyjściowe. Innymi metadanymi mogą być: liczba zadań, oraz ich długości cykli. Cały model oprogramowania IEC 61131-3, oraz zawartość programów kontrolerów zmapowane są w przestrzeni nazewniczej OPC UA. Przestrzeń ta może być udostępniona przez OPC UA serwer, zintegrowany ze sterownikiem.

Zastosowanie OPC Unified Architecture pozwala odpowiedzieć na kilka istotnych zagadnień:
- Jak znaleźć partnera komunikacyjnego?
- Jak dane, metadane, oraz funkcjonalności partnera komunikacyjnego są udostępniane?
- Jak komunikacja może być niezawodna, produktywna, oraz niezależna od systemu operacyjnego, czy języka programowania?
- Jak można zagwarantować kwestie związane z bezpieczeństwem, czyli uwierzytelnianie i szyfrowanie?

Unified Architecture oferuje podstawę dla uniwersalnej, bezpiecznej i niezawodnej komunikacji sieciowej. Umożliwia monitorowanie konfigurowalnych przerwań, szyfrowaną komunikację, oraz korzystanie z różnych protokołów komunikacyjnych. Wiele innych organizacji wykorzystuje OPC UA jako warstwę transportu ze względu na jej efektywność.

Rezultaty pracy grupy roboczej kładą podwaliny pod przyszłe rozwiązania; HMI na przykład, może zaoferować szablon dla bloku funkcyjnego i element ten może komunikować się bezpośrednio z wszystkimi kontrolerami na których blok ten jest obecny. Rozwiązanie takie wyraźnie proces usprawnia.

Kolejne kroki obejmować będą skomunikowanie bloków funkcyjnych łączących kontroler bezpośrednio ze środowiskiem OPC UA. Dla wielu sektorów byłby to krok milowy, gdyż dzisiaj, programiści sterowania często zmuszeni są pracować na protokołach funkcjonujących wyłącznie w ich sektorze. Dzięki połączeniu PLCopen i OPC UA, zyskujemy kolejny standaryzowany poziom interoperacyjności na bazie IEC 61131-3.

(lk)