Публикация пресс-релизов Поиск по компании
Решения, технологии, стандарты Рынок, отрасль, люди Основы
Отменить подписку Подписка
Производители Системные интеграторы Дистрибьюторы
Продукты месяца Поиск по категории Добавить продукт
Добавить мероприятие
Добавить вакансию Специалисты по АСУ ТП, КИП Специалисты по электротехнике, энергетике Главные инженеры, технологи, электрики Менеджеры по продажам, консультанты, другое
Технические требования Публикация статей Публикация пресс-релизов Media Kit 2014
 


 

Решения, технологии, стандарты - статьи Ua.Automation.com

OPC UA – технология для связи между цехом и офисом

OPC UA – технология для связи между цехом и офисом

 

Джон Ринальди, Real Time Automation
 
Если вы следили за прогрессом технологий промышленной автоматизации последние несколько лет, вы не могли не заметить постоянно усиливающийся акцент на информационное объединение Цеха с Офисом. Для этого есть масса причин. Некоторые из них внутренние: эффективность, производительность, более высокое качество и т.д. Другие – внешние.
 
В прежние времена (лет 10 тому назад), производственное подразделение было практически полностью изолировано от офиса компании. Почти, а то и совсем, не было никакой электронной передачи данных между производственными активами и корпоративными информационными системами. Производство было «черным ящиком». На входе было сырье и трудовые ресурсы, на выходе – готовая продукция. Большинство коммуникаций осуществлялись с помощью бумаги: бумажные отчеты о производстве, бумажные инвентаризационные списки, бумажные отчеты по качеству и т.д.
 
Сегодня целью является беспрерывная двунаправленная коммуникация между этими двумя основными подразделениями. Как только готовая продукция находит своего заказчика «где-то там», эта информация поступает в оборудование, которое изготовило продукцию. Оборудование проверяет уровень запасов сырья, количество готовой продукции и планирует новую серию производства. Затем оно автоматически отправляет заказы на то сырье, которое может потребоваться для производства. Все в автоматическом режиме. Все без вмешательства человека.
 
Во всяком случае, такова идея. На практике достичь этого достаточно тяжело. Мы не можем позволить себе роскошь выкинуть все станки и оборудование и заменить их новыми, полностью интегрированными, с высокоскоростными коммуникационными устройствами. Вместо этого мы должны все делать последовательно – модернизировать и заменять системы одну за другой, когда позволяют график производства и финансирование. Это марафон, а не спринт, в конце которого мы придем к полностью автоматизированному производству.
 
Многие люди часто упускают из виду разницу между системами, используемыми на производстве и в офисе. Разница между тесно интегрированными и свободно интегрированными системами на деле велика. Эти концепции не новы, однако, их пока не исследовали в контексте тренда интеграции промышленных и корпоративных систем.
 
Производственные системы можно смело назвать тесно интегрированными. Системы, которые используют Profibus, Profinet IO, DeviceNet, EtherNet/IP, или любую версию Modbus, обладают очень жесткой архитектурой. Впрочем, все не так однозначно, как считают представители ODVA (Open Device Vendor Association) и PI (Profinet International).
 
Давайте подробнее изучим свойства тесно интегрированных систем:
  • Жестко заданная коммуникационная модель – коммуникации между системами не являются гибкими, жестко регулируются, и детерминированы настолько, насколько позволяют коммуникационные платформы.
  • Жестко заданная модель данных – данные (в основном, ввод/вывод для большинства систем) в этой модели предзаданы, ограничены и тоже негибкие.
  • Жестко заданные типы данных – типы данных, передаваемых этими системами, ограничены, предазаданы и поддерживаются обеими системами. Нет возможности отправлять данные в открытом и универсальном формате.
Тесно интегрированные системы обеспечивают столь необходимую, детально определенную функциональность в очень специфичных областях. Расширение их действия на другие области или попытки обеспечить более общую функциональность – проблематичны. Получение более универсальных данных или функциональности требует существенных усилий по программированию, которые, к тому же, обычно ведут к очень негибкому интерфейсу. 
 
И по этим причинам тесно интегрированные системы – неправильный выбор для корпоративных коммуникационных систем. И поэтому меня продолжают изумлять сторонники EtherNet/IP и Profinet IO в качестве средств обмена данными с корпоративными информационными системами. Можно ли их заставить работать с конкретным приложением? Да, но это потребует огромных усилий, которые породят негибкую, хрупкую и очень сложную в поддержке систему.
 
Свободно интегрированные системы, с другой стороны, обеспечивают очень подходящий для корпоративных коммуникаций интерфейс. Такие системы «отсоединяют» платформу от данных, данные от модели данных и обеспечивают намного более динамичный механизм для перемещения данных.
 
Свободно интегрированные системы отличаются следующими характеристиками:
  • Широко распространенный, основанный на стандартах транспортных уровень – сообщения передаются в свободно интегрированных системах с помощью открытых, широко распространенных и гибких транспортных уровней: TCP и HTTP.
  • Открытое, не зависящее от платформы кодирование данных – данные кодируются с помощью стандартного языка, такого, например, как eXtensible Markup Language (XML) который может быть обработан на любой компьютерной платформе.
  • Расширяемый операционный интерфейс – интерфейс между свободно интегрируемыми системами является гибким и расширяемым. SOAP (Simple Object Access Protocol) является основным интерфейсом и он обеспечивает очень гибкий механизм для обмена сообщениями между свободно-интегрированными системами.
В целом, то, что мы описали – это веб-сервисы. Веб-сервисы – это основа всего, что мы делаем в интернете. Они расширяемые, гибкие, не зависят от платформы – все, что необходимо для вечно расширяющегося интернета.
 
Главный вопрос в этой связи – как наилучшим образом перейти от тесно интегрированной архитектуры типового заводского цеха к гибкой архитектуре веб-сервисов интернета. В настоящее время, из-за информационного разрыва между Цехом и Офисом, теряется множество возможностей: получать из цеха качественные данные, создавать и работать с базами технической поддержки, снабжать данными системы отчетности и аналитики, улучшать процедуры технической поддержки, уменьшать время простоев, сравнивать производительность на разных предприятиях и производственных площадках.
 
Что может служить решением? Это OPC UA, который может одинаково успешно существовать на уровнях Цеха и Офиса. OPC UA позволяет надежно, безопасно, и, что важнее всего, легко моделировать «объекты» и делать их доступными как для промышленного оборудования, так и для корпоративных информационных систем. Идея, стоящая за этой технологией несравненно шире, чем все то, о чем большинство из нас слышали ранее.
 
Сервер OPC UA моделирует данные, информацию, процессы и системы как объекты, и представляет их клиентам способами, которые полезны для очень разнообразных клиентских приложений. А что еще лучше, сервер UA обеспечивает довольно сложные сервисы, например – сервис поиска.  
 
OPC UA является концепцией, отвечающей потребностям будущего, и прекрасной технологией для преодоления разрыва между свободно и тесно интегрированными системами.