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虹科大讲堂 | 为何说OPC UA将定义工业4.0的未来?

  2020年12月30日  

  1 前言

  工业4.0的未来将继续取决于将更多设备和工厂资产集成到互连网络中的能力。自成立以来,OPC基金会一直致力于规范统一的标准,如OPC UA pub/sub over TSN。

  2 为什么要推出 OPC UA pub/sub over TSN?

  实现一个互连和自动化的工业系统会面临的第一个障碍是:工业现场中的设备大多都是使用不同的通信协议的设备。为了使这些设备能够进行有效的数据交互,它们必须能够互相通信,OPC UA就提供了统一各种仅支持某种协议的专有设备的框架。

  想要实现工业4.0,除了多种类型的设备之间要能互连之外,还需确保它们能够进行实时通信。为了克服多对多通信的挑战,OPC基金会开发了OPC UA pub / sub标准,利用发布/订阅技术来确保多个设备可以从集中式系统(如云)访问共享信息。

  OPC UApub/sub over TSN确保了连接实时性。在OPC UA pub / sub标准使机器对机器和机器对云的通信成为可能的同时,OPC UA pub/sub over TSN 技术使得现场级层级的传感器,IoT设备和边缘设备可以集成到近乎实时的互连网络中。

  OPC基金会新增的统一和通信标准成功地领导了支持全系列工业自动化的标准的开发。通过OPC UA pub/sub over TSN,工业可以实现从现场到云的互操作性,这是实现工业4.0所必须克服的难题。

  3 OPC UA将定义工业4.0的未来?

  OPC UA pub/sub over TSN提供的通信协议同步,实时数据传输和确定性连接为各种企业提供了一个公平的竞争环境。这种统一架构和通信过程的第一受益者是即将在传统设施中实施自动化过程的工业部门,第二受益者即是数十年来一直在工业领域被应用的应用程序和解决方案的软件和硬件的供应商。

  有了统一的通信架构,为工业部门提供服务的供应商可以构建或开发更多的IoT硬件,规则引擎和软件,以支持对车间数据的捕获,处理和分析。

  统一的架构确保了应用程序可以在做很少甚至不做其他配置的情况下就能适用于各种专有平台,开发人员不再需要为不同的设备开发各种各种的应用程序。

  通过OPC UA pub/sub over TSN提供的统一体系结构和确定性通信,支持Web端访问的HMI面板被越来越广泛地使用,也为第三方平台提供了他们一直在工业领域中寻找的切入点。

  开发人员将从移动和基于Web的应用程序开发中汲取经验,从而为工业4.0用例(如边缘计算或IoT实施)创建应用程序。支持Web访问的HMI提供的广泛的设计、动画和计算能力也将用作为工业部门开发敏捷的,云支持的应用程序的平台。最终,这些工业用的移动应用程序将有助于远程监控的实现或对工厂现场设备的访问。

  此外,通过OPC UA pub/sub over TSN,安全团队还可以利用安全信息和事件管理工具的功能来确保扩展的IoT网络的信息安全。

  附录-低成本高质量HMI-eSMART系列

  考虑到非常特定的应用程序,我们将eSMART简化为最基本组件,功能强大,美观,性价比极高。

  设备的前部保持了IP66的防护等级,并通过了全球低成本行业所不具备的认证,可在最危险的环境中使用。配套软件JMobile的独特连接能力(X平台内的软件)使eSMART可以与庞大的关键协议库以及OPC UA标准和pub /通信子服务器和客户端。

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