Lo que debe saber sobre OPC UA en tecnología de accionamientos

El Jefe de Desarrollo de Electrónica - Arquitectura de Sistemas en KEB Automation también es miembro del grupo de trabajo OPC UA FLC (Field-Level Communication), que se ocupa de las especificaciones para dispositivos de campo con capacidad OPC UA, así como el funcionamiento de OPC UA Motion. grupo, que maneja la especificación de los sistemas de transmisión.

Las ventajas de OPC UA en tecnología de accionamiento y automatización

Para fabricantes como KEB Automation, OPC UA ofrece la oportunidad de reducir el número de protocolos de comunicación a mantener a medio plazo. Los productos se utilizan en una amplia gama de aplicaciones y actualmente son compatibles con prácticamente todos los protocolos de comunicación de bus de campo y Ethernet en tiempo real establecidos.

Esto requiere un esfuerzo considerable tanto en desarrollo como en ventas y servicio. OPC UA ofrece una posibilidad de estandarización, aunque necesita muchos recursos. Además, su uso en nuestros controladores y controladores de variadores permite una fácil integración en sistemas de múltiples proveedores y la posibilidad de ofrecer servicios en la nube propios a los dispositivos.

Concepto de especificación abierta y multinivel

Sobre la base de las especificaciones OPC UA, varios grupos de trabajo de la iniciativa OPC FLC están definiendo extensiones para el uso de OPC UA en áreas que antes estaban reservadas para sistemas de bus de campo propietarios. Además, estos grupos de trabajo también están definiendo perfiles para varios componentes, como controladores de variadores, E / S, etc. Varias especificaciones complementarias (CS - Companion Specifications) se basan en esto.

A menudo se desarrollan en grupos de trabajo conjuntos de la Fundación OPC y otras organizaciones, por ejemplo, VDMA (Federación Alemana de Ingeniería). CS define modelos de información para máquinas, dispositivos o aplicaciones. Esta es una gran ventaja, ya que se pueden incluir los conocimientos técnicos específicos del producto de los fabricantes o usuarios.

La cooperación con la Fundación OPC garantiza que se consideren las CS ya existentes. El "Powertrain System" CS, por ejemplo, describe un eje motriz con la ayuda de un modelo de activo flexible. Contiene propiedades de los componentes como controlador de accionamiento, motor, caja de cambios, filtro EMC, así como un modelo funcional que describe el comportamiento del eje motriz. Este modelo especifica funcionalidades adicionales que van más allá de la especificación de movimiento de la Fundación OPC.

Migración de buses de campo actuales a OPC UA y TSN

OPC UA en combinación con TSN (redes sensibles al tiempo) debería permitir el mismo o mejor rendimiento que los sistemas de bus de campo existentes. Hay aplicaciones en las que las ventajas técnicas de OPC UA no contribuyen significativamente a la mejora, pero el uso de la tecnología Ethernet y los protocolos estándar da como resultado una serie de posibilidades adicionales, especialmente cuando se integra en otras redes.

Las aplicaciones que no necesitan esta opción o la proporcionan a través de pasarelas ciertamente continuarán utilizando sistemas de bus de campo patentados en algunas áreas durante mucho tiempo. Con la introducción de OPC UA, estos escenarios de campo marrón serán la regla. La conversión de todos los buses de campo utilizados en un sistema a OPC UA en un solo paso es un escenario bastante improbable.

Altos requisitos para la combinación de OPC UA y TSN

Técnicamente, OPC UA / TSN es ciertamente adecuado para cumplir con requisitos estrictos en tiempo real. Sin embargo, se requieren considerablemente más recursos en los dispositivos para esto que con las soluciones existentes. La integración transparente de componentes simples y, por lo tanto, sensibles al precio en una red OPC UA / TSN sigue siendo ciertamente un desafío. Sin embargo, permite la simple coexistencia de aplicaciones en tiempo real y no en tiempo real en una red.

El desafío radica en la configuración y la administración. OPC UA / TSN ofrece un sistema de comunicación en tiempo real de alto rendimiento con muchas características adicionales, como la integración de la seguridad, pero también requiere un conocimiento considerable en la aplicación.

Interoperabilidad de diferentes dispositivos en aplicaciones IIoT

Las soluciones existentes basadas en buses de campo patentados también ofrecen la conexión de dispositivos a aplicaciones en la nube. Sin embargo, esto generalmente requiere una puerta de enlace que prepare los datos para la aplicación IIoT. Si se van a transmitir datos adicionales, esta puerta de enlace debe programarse o configurarse nuevamente. Esto significa una intervención en el sistema.

Con OPC UA, gracias a una familia de protocolos continua desde el sensor hasta la nube, los servicios en la nube se pueden utilizar simplemente mediante autorizaciones en un sistema existente. Esto habilita los servicios de IIoT independientemente de los detalles del sistema. Así es como logramos un nivel completamente nuevo de interoperabilidad. Los dispositivos no solo pueden comunicarse entre sí, sino que las aplicaciones también comprenden la importancia de los datos.