OPC Unified Architecture (OPC UA)

Uno standard aperto per lo scambio di dati nell'IIoT

OPC è l'acronimo di “Open Platform Communications” ed è uno standard per lo scambio di dati tra macchine e software nel campo dell'automazione industriale. L'“Architettura Unificata” (UA) è un'architettura orientata ai servizi che integra tutte le funzioni OPC in un quadro espandibile. OPC UA consente di trasmettere i dati delle macchine tra piattaforme e produttori diversi e di descriverli in modo semantico. La OPC Foundation è responsabile dello sviluppo e della manutenzione dello standard.

Importanza e vantaggi per l'Industria 4.0

La digitalizzazione e l'automazione sono le chiavi della massima efficienza per le aziende industriali. L'obiettivo finale dell'Industria 4.0 è che i processi, le macchine e i sistemi siano collegati in rete in modo intelligente e autocontrollati. Si parla di Industrial Internet of Things (IIoT). I processi autonomi diventano possibili quando i vari dispositivi e sistemi scambiano informazioni tra loro e reagiscono di conseguenza. Per farlo, però, devono trovare un 'linguaggio comune'. Le tecnologie OPC costituiscono la base per un trasferimento di dati semplice, sicuro e affidabile su tutte le piattaforme. In quanto standard aperto, OPC UA è particolarmente facile da usare per tutti gli utenti e i produttori di tecnologia di automazione. Consente di risparmiare costi e tempo per l'integrazione perfetta di nuovi sistemi.

Aree di applicazione di OPC UA

OPC UA viene utilizzato ovunque i componenti come sensori, controllori e regolatori di diversi produttori siano collegati in rete tra loro. Viene utilizzato per le seguenti funzioni:

• Monitoraggio dei dati in tempo reale
• Archiviazione dei dati
• Emettere messaggi di allarme e notifiche
• Trasmettere comandi

Specifiche

Lo standard OPC si basa su specifiche elaborate da produttori, utenti finali e sviluppatori di software. Queste specifiche definiscono l'interfaccia tra client e server, nonché tra server e server.

Pubblicato per la prima volta nel 1996, lo standard è servito a condensare i protocolli specifici del PLC (come Modbus, Profibus, ecc.) in un'interfaccia standardizzata che consente ai sistemi HMI/SCADA di collegarsi in rete con un 'middle-man' che converte i requisiti generici di lettura/scrittura del PLC in applicazioni specifiche del dispositivo e viceversa. Di conseguenza, è emersa un'intera gamma di prodotti che hanno permesso agli utenti finali di implementare sistemi con prodotti best-of-breed che interagiscono tutti senza soluzione di continuità tramite OPC.

Inizialmente, lo standard OPC era incentrato sul sistema operativo Windows. È così che è nato l'acronimo OPC, da OLE (Object Linking and Embedding) per il controllo di processo. Queste specifiche, ora note come OPC Classic, sono state adottate in diversi settori, tra cui quello manifatturiero, dell'automazione degli edifici, del petrolio e del gas, delle energie rinnovabili e delle utility.

L'introduzione di architetture orientate ai servizi nei sistemi di produzione ha creato nuove sfide in termini di sicurezza e strutturazione dei dati. La OPC Foundation ha sviluppato le specifiche OPC UA per soddisfare questi requisiti, fornendo al contempo un'architettura tecnologicamente aperta, a prova di futuro, scalabile ed estensibile con molte funzioni.

OPC UA, PACK ML e standard Weihenstephan

Il collegamento in rete di sistemi e macchine di produzione tra loro e con sistemi IT di livello superiore è un prerequisito per la realizzazione di un controllo di produzione digitalizzato. Gli Standard Weihenstephan (WS) semplificano questo collegamento in rete, fornendo specifiche indipendenti dal produttore per l'interfaccia di comunicazione standardizzata basata sul modello client-server. Il modello informativo degli Standard Weihenstephan viene utilizzato per descrivere l'istanza di un profilo macchina all'interno di un dominio WS. Attualmente esistono oltre 150 profili macchina diversi definiti in tutti i domini WS. Per ridurre la complessità risultante, la Companion Specification (CS) descrive un metamodello generico per tutti i profili macchina WS. Il metamodello si basa su OPC UA for Machinery e PackML.

Tecnologia di etichettatura Bluhm - orientata al futuro e a prova di investimento

L'etichettatura svolge un ruolo chiave nell'automazione industriale: I codici a barre, i codici a matrice di dati o i chip RFID rendono addirittura “intelligenti” i prodotti, i componenti e gli imballaggi. Le tecnologie Auto-ID possono essere utilizzate, ad esempio, per collegare i dati operativi in tempo reale con gli ordini individuali. La tecnologia di etichettatura di Weber Marking è dotata di tutte le interfacce importanti. Questo la rende particolarmente facile da integrare in qualsiasi ambiente e si adatta anche ai suoi progetti futuri.

Sistemi di etichettatura con OPC-UA

Weber Markinge utilizza anche sistemi di etichettatura compatibili con UPC-UA. Le stampanti di etichette e i sistemi di stampa e applicazione stampano e applicano le etichette sulle superfici degli oggetti corrispondenti. Poiché devono adattarsi a tutti i processi e gli ambienti di produzione, vengono offerti come sistema modulare flessibile.

Software Bluhmware

Bluhmware è un software di automazione con il quale è possibile controllare in modo trasparente e semplice processi di etichettatura complessi. Cockpit” organizza tutti i dati importanti e l'hardware delle soluzioni di codifica e marcatura. Questo include le statistiche grafiche di produzione, le modifiche dei lotti, la gestione degli utenti, le notifiche di manutenzione e le istruzioni di cura, nonché la gestione dell'inventario dei materiali di consumo. I layout di stampa e i layout auto-creati sono disponibili in qualsiasi momento tramite il database centrale. Bluhmware può essere richiamato da qualsiasi luogo tramite dispositivi intelligenti e fornisce informazioni sui guasti, ad esempio.