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OPC UA llega al sensor

La implementación de la Industria 4.0 en la producción requiere una coherencia digital - Desde los sensores de todo el sistema hasta el nivel ERP. Con demasiada frecuencia, una mezcla heterogénea de sistemas de bus y la falta de normas globales hacen que sea difícil de lograr este tipo de consistencia. Con la integración de OPC UA en POWERLINK, llega la ayuda.

Como las tareas resueltas mediante la automatización industrial crecen en complejidad, la tendencia hacia arquitecturas de control descentralizadas continúa. Tener los dispositivos periféricos equipados con inteligencia incorporada y conectados a través del bus de campo y Ethernet industrial permite soluciones de automatización para ser extremadamente flexible, modular y adaptable. No es inusual que una máquina esté compuesta de numerosos subsistemas y módulos, cada una con su propio controlador.

estándar abierto

"Una comunicación eficaz entre los subsistemas y componentes individuales es un factor determinante en la productividad de este tipo de soluciones", explica Stefan Schönegger, Director General del Grupo de Normalización Ethernet POWERLINK (EPSG). Al mismo tiempo, es muy importante para los fabricantes de maquinaria y equipos que sus opciones no están restringidas por soluciones propietarias. "OPC UA complementa perfectamente POWERLINK para la comunicación entre el campo y los niveles de ERP", dice Schönegger.

OPC UA es un estándar abierto que ha sido implementado por todos los principales fabricantes de sistemas de control. Esto asegura de que las máquinas con controladores de diferentes fabricantes pueden coordinarse fácilmente como un sistema único. El protocolo también es independiente de la plataforma, y la pila de comunicación puede ser portado a cualquier sistema operativo o hardware embebido. "OPC UA es el único protocolo que combina todas estas ventajas", comenta Schönegger. "Por esta razón, la EPSG se basa en OPC UA como protocolo de comunicación desde el nivel de campo hasta los sistemas ERP."

Estrecha colaboración

La Fundación OPC y la EPSG están colaborando en una comunicación sin interfaz dentro y entre los sistemas de producción. En la feria SPS IPC Drives 2015, las dos organizaciones anunciaron que estaban trabajando en la especificación complementaria requerida. "Con POWERLINK hemos encontrado un nuevo y poderoso socio", añade Tom Burke, Presidente y Director Ejecutivo de la Fundación OPC. "POWERLINK es el complemento ideal de OPC UA para el nivel de la maquinaria y los requerimientos en tiempo real asociados."

"En una primera etapa, el controlador de la máquina actuará como una puerta de enlace entre el mundo OPC UA relacionado con IT y el mundo en tiempo real de POWERLINK," explica Schönegger. Todos los datos de la máquina se asignan desde el servidor OPC UA para el control de la máquina, por lo que se proporcionan de una manera estandarizada. "Esto permite, por ejemplo, que los sistemas SCADA y MES puedan acceder a los datos del sensor sin tener que saber nada acerca del funcionamiento interno de la máquina."

"La alianza de la especificación lleva esto un paso más allá," dice Schönegger. En el futuro, será posible integrar totalmente OPC UA en el protocolo POWERLINK. En su fase asíncrona - independientemente de los datos en tiempo real - POWERLINK es capaz de transmitir cualquier protocolo Ethernet. "OPC UA puede estar completamente integrado en el protocolo POWERLINK sin ningún esfuerzo adicional."

OPC UA Companion Specification for POWERLINK Thomas Burke and Stefan Schoenegger EPSG
Thomas J. Burke (izquierda), Presidente de la Fundación OPC, y Stefan Schönegger, Director General de la EPSG, han anunciado el desarrollo de una especificación complementaria OPC UA para POWERLINK en la feria SPS IPC Drives 2015.
POWERLINK cycle OPC UA
OPC UA se transmite en la fase asíncrona del ciclo POWERLINK.

No más puertas de enlace

Como resultado, las puertas de enlace se vuelven superfluas. No hay necesidad de una interfaz entre el mundo de POWERLINK e IT. El controlador de la máquina ni siquiera necesita saber OPC UA, ya que sólo actúa como un router Ethernet. Un sistema SCADA será capaz de aprovecharse de OPC UA para realizar algunas acciones tales como acceder a un sensor, cambiar parámetros o recuperar información de diagnóstico. Todos los servicios de OPC UA estarán disponibles sin limitaciones.

"Cuando nos referimos a sensores y accionamientos, estos elementos de E/S pueden comunicarse a través de POWERLINK y de OPC-UA," dice Schönegger. Estos componentes de E/S pueden enviar los mismos datos de proceso y de parámetros al controlador por POWERLINK y al sistema de nivel superior a través de OPC UA - simultánea e independientemente.

Ingeniería fácil con POWERLINK

Como el OPC UA, el protocolo POWERLINK está estrictamente basado en software, con una pila accesible externamente y exportable a todas las demás plataformas. "La combinación de OPC UA y POWERLINK ofrece total libertad en el diseño de equipos y sistemas.", dice Schönegger. El uso de bloques de función OPC UA conformes con PLCopen facilita el desarrollo de aplicaciones - independientemente del fabricante del sistema de control.

POWERLINK OPC UA Topology
Máquina #1: El controlador de la máquina recibe datos de sensores y accionamientos vía POWERLINK y lo transfiere al sistema de nivel superior a través de OPC UA.
Máquina #2: A través de la integración directa de OPC UA en POWERLINK, un sistema SCADA puede acceder a un sensor directamente - no es necesaria la funcionalidad de puerta de enlace en el controlador.
Ejemplo
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