OPC UA daalt via TSN af naar het veldniveau

De OPC Foundation kondigde op de SPS beurs trots aan dat de lijst van bedrijven die meestappen in “OPC UA including TSN down to field level” leest als een “Who’s Who” van de belangrijkste leveranciers in industriële automatisering. Daarmee wordt nog maar eens de rol van OPC UA bevestigd als een van de belangrijkste communicatiestandaarden in de industrie, en de organisatie wil die rol nog verder doen toenemen.

Het “OPC UA including TSN down to field level” initiatief van de OPC Foundation werd pas begin November aangekondigd en kan intussen dus op een hele reeks grote namen uit de automatiseringswereld rekenen die zich hebben opgegeven om actief te zijn in de stuur- en werkgroepen rond OPC UA TSN.

Het betreft een ambitieus project dat de rol van OPC UA zou kunnen uitbreiden tot dé communicatiestandaard, van sensoren en instrumenten in het veld tot business toepassingen in de cloud.

Informatiemodellen

Van oorsprong is OPC, wat staat voor Open Platform Communications, een standaard die de link wou leggen tussen automatisering en Windows-gebaseerde IT-systemen. Typische toepassing was het ophalen van data in PLC’s voor IT-applicaties zoals visualisatie en tracering.

Met OPC UA werd de link met Windows losgelaten om te komen tot een platformonafhankelijk protocol dat in diverse hardware platformen en besturingssystemen gebruikt kan worden. Daardoor ontstonden meer mogelijkheden, bijvoorbeeld om machines onderling met elkaar te laten communiceren.

Met OPC UA werd ook een belangrijke stap gezet in de introductie van informatiemodellen. Een nieuwe gebruiker kan op een netwerk zien welke devices een OPC UA server hebben en welke informatie door die devices wordt aangeboden.

Van de vele protocollen die nu in het kader van Industrie 4.0 het levenslicht zien, bouwen de meeste voort op OPC UA. Nieuwe protocollen zoals Umati en MTConnect die bedoeld zijn voor monitoring en diagnose focussen op het informatiemodel waarin betekenis gegeven wordt aan de verschillende parameters die in een machine beschikbaar zijn. De communicatie laten ze over aan OPC UA.

Deterministische communicatie

Met OPC UA TSN komt ook het versturen van real-time data voor de controle van processen in het vizier van de OPC Foundation. Time-Sensitive Networking (TSN) is een technologie die deterministische communicatie over Ethernet netwerken mogelijk maakt. Het is een technologie die in principe losstaat van OPC en precies bedoeld is om real-time controletoepassingen via Ethernet mogelijk te maken.

In een dergelijk netwerk, dat speciale switches vergt, kunnen via Time-Division Multiple Access (TDMA) bepaalde time slots gereserveerd worden voor controletoepassingen. Het Ethernet krijgt op die manier een cyclustijd waarbij voor kritische toepassingen een bepaalde responstijd gegarandeerd kan worden.

Het managen van een dergelijk netwerk gebeurt op basis van profielen die aangeven hoeveel bandbreedte (of time slots) een bepaalde toepassing nodig heeft.

Nieuwe architectuur

Voor de OPC Foundation sluit dit mooi aan bij de gestandaardiseerde informatiemodellen die OPC UA vandaag al biedt. In het nieuwe project wil de organisatie ook gestandaardiseerde applicatieprofielen ontwikkelen voor I/O, motion control, safety enz. Dat moet een eenvoudige implementatie van dergelijke toepassingen over TSN mogelijk maken.

Op SPS IPC Drives kondigde de OPC Foundation aan dat er verschillende werkgroepen aan de slag gaan om een en ander te realiseren, in combinatie met het ontwikkelen van specifieke functionaliteiten voor bepaalde types van devices.

Dit alles moet leiden tot een nieuwe architectuur voor OPC die ook real-time communicatie voor machinecontrole, motion en safety omvat. Ook in de procesindustrie wordt gekeken naar OPC UA en TSN als mogelijke standaard voor nieuwe sensornetwerken.

© Productivity.be, 10/12/2018, Tekst: Erwin Vanvuchelen, Foto: OPC Foundation