距今约30年前的1990年左右,用于工业的开放网络和工业用以太网出现,“互连性”获得了大幅提升。
接下来,OPC又将目标瞄准了“传达”,目的是提高后续的状态,也就是“互动性(互操作性)”。OPC UA(OPC Unified Architecture)发布于2006年,近几年来普及势头迅猛。成为了能够提供“传达”价值的工业互用性标准。
除了跨越制造商和设备的障碍连接并交换数据外,通过使机器和应用相互传达具有含义的信息,可以构建效率更高的装置和生产系统,还能让进行改善的工程师,以及希望提高生产效率和经营效率的管理层,都能利用装置和制造现场的“有价值的信息”。
下面来看“传达”。
即使实现了“连接”,能够交换数据,不明白其含义也无法加以利用。
在过去,交换数据的人员需要对其含义有默认的共识。
为了实现多家供应商之间的信息联动,OPC UA提供统一的建模功能“信息模型”,用来表示信息和功能。信息模型将要交换的信息分门别类并赋予其含义,像模板一样,作为整体、模块来表示。
例如,符合PLC国际标准 IEC61131-3(PLCopen)的控制器可以用结构体变量来表示。
结构体的名称是要作为模板的模块的名称,模块处理的数据通过结构体的成员名称、数据类型来表示。下图是处理光电传感器数据的示例。
然后,实际数据会指定结构体变量名称和成员名称,进行数据交换。这样可以轻松地传达信息的结构和含义,利用信息也变得简单多了。还有助于信息和接口的标准化。
OPC Foundation除了提供这种信息模型的机制,还积极创建可以实际利用的信息模型。与推动工业领域用设备、装置、应用的普及和发展的行业团体合作,制定信息模型的规格。比方说,与PLC国际标准化团体PLCopen合作创建的配套规格“OPC UA Information Model for IEC 61131-3”已于2010年公开。(中国)科技公司的NX102/NJ501标准配备的OPC UA符合该配套规格。
配套规格和与行业团体的合作将会在下期(第3期 OPC UA的特点2 合作和合规)详细介绍。
为了实现工业IoT和互连的工厂,制造现场的网络安全措施也变得非常重要。
对于制造现场的FA系统与上位IT系统的连接、通过远程访问进行维护、为持续追求生产效率而进一步利用互联网技术,其课题是确保安全。
而且,对于药品和汽车部件制造,“安心、安全地制造产品”的重要性也与日俱增。为了证明“制造过程是否正确”,表明制造数据未被篡改的机制也开始得到引进。
OPC UA采用互联网标准使用的安全技术,满足了完整性、机密性、可用性等三大安全需求。实现了使用数字签名的数据确认和严密的消息加密,使FA与IT安全互连。
而且,OPC UA的规格和基础软件接受了德国信息安全局(BSI)的安全分析,证实了其具备高水平的安全性。从规格和设计的观点来说,也可以称之为高安全性的“Secure By Design”国际标准。
OPC UA之所以成为Industrie4.0推荐的标准通信协议,能够安全进行连接、数据传输也是理由之一。
机器自动化控制器
NJ/NX系列 CPU单元
NJ501-1□00 / NX102-□□□□