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OPC UA para el control de movimiento, seguridad y aplicaciones en tiempo real

El OPC UA es de uso generalizado: Su independencia de los proveedores, el modelo de información y los mecanismos integrados de ciberseguridad lo han convertido en una solución muy popular para una amplia variedad de aplicaciones industriales.

Sin embargo, cuando se trata de aplicaciones complejas como seguridad, control de movimiento y comunicación en tiempo real, OPC UA ha tenido sus limitaciones. Desde que se amplió con el modelo de publicación-suscripción (pub/sub) y el estándar Ethernet de redes sensibles al tiempo (TSN), actualmente OPC UA permite establecer una comunicación en tiempo real.

Modelo de publicación-suscripción

Hasta ahora, OPC UA ha utilizado un mecanismo de cliente/servidor, donde un cliente solicita información y recibe una respuesta de un servidor. Este sistema de cliente/servidor tiene sus limitaciones en aquellos casos en que la red incluye muchos nodos.

Esa fue la razón por la que se decidió añadir una arquitectura de publicación-suscripción a la solución de comunicación OPC UA. El modelo de publicación-suscripción permite una comunicación "de uno a muchos" y "de muchos a muchos". Un servidor envía sus datos a la red (editor) y todos los clientes pueden recibirlos (suscriptor).

En un mecanismo cliente-servidor, el cliente solicita información y recibe una respuesta del servidor.
En un modelo publicación-suscripción, un servidor envía sus datos a la red (editor) y todos los clientes pueden recibirlos (suscriptor).

Capacidad de tiempo real para el estándar Ethernet

El modelo de publicación-suscripción, por sí solo, no otorga a OPC UA la capacidad de tiempo real. Para ello, la Fundación OPC recurrió a las redes sensibles al tiempo (TSN), que añaden una gran variedad de funciones en tiempo real al estándar Ethernet IEEE 802. Entre ellas se encuentra la capacidad de garantizar una ventana de tiempo precisa durante la cual se entregarán los datos. Los estándares TSN necesarios para muchas aplicaciones ya habían sido publicados por el grupo de trabajo IEEE 802.1.

Control de movimiento independiente del proveedor, seguridad y aplicaciones en tiempo real

Para garantizar un enfoque coherente y abierto para la implementación de OPC UA junto con TSN y los perfiles de aplicación asociados, la Fundación OPC ha lanzado la nueva iniciativa de Comunicaciones a Nivel de Campo. Los esfuerzos de estandarización para la funcionalidad unificada que actualmente se lleva a cabo en los grupos de trabajo de la iniciativa de Comunicaciones a Nivel de Campo se centran en aplicaciones de E/S, control de movimiento y seguridad.

El comité directivo de la Fundación OPC para comunicaciones a nivel de campo está compuesto por 24 de los principales proveedores en tecnología de automatización. Entre éstos destacan ABB, Beckhoff, Bosch-Rexroth, B&R, Cisco, Hilscher, Hirschmann, Huawei, Intel, Kalycito, KUKA, Mitsubishi Electric, Molex, Murr Elektronik, Moxa, Omron, Phoenix Contact, Pilz, Rockwell Automation, Schneider Electric, Siemens, TTTech, Wago y Yokogawa. Como director de esta iniciativa, Peter Lutz es el responsable de canalizar sus continuos esfuerzos de desarrollo y especificación.

Resuelva fácilmente los desafíos actuales y futuros

OPC UA sobre TSN ofrece un rendimiento 18 veces superior a las soluciones convencionales. De esta forma pueden implementarse aplicaciones de temporización crítica, tales como sincronizar un robot con un sistema de pistas inteligentes.

Ya sean rápidas y centralizadas o inteligentes y distribuidas, las soluciones de servoaccionamiento pueden adaptarse a las necesidades de la aplicación más fácilmente con OPC UA sobre TSN que con cualquier otra solución. El resultado es un aumento tanto de la productividad como de la calidad del producto.

Funcionalidad probada en bancos de pruebas

Incluso fuera de los grupos de trabajo de la Fundación OPC, muchas otras empresas también están trabajando para implementar el nuevo estándar de comunicación. Los fabricantes de controles, dispositivos de campo e infraestructuras evalúan la interoperabilidad de sus prototipos en entornos de banco de pruebas. Los bancos de pruebas son una forma ideal para que los fabricantes de dispositivos realicen progresos de forma eficiente y bien orientados en el desarrollo de productos con la nueva solución de comunicación. Actualmente, los bancos de pruebas TSN más activos están siendo realizados por IIC y el LNI.

Más información sobre el tema

En Preguntas frecuentes acerca de OPC UA sobre TSN, el especialista en redes Stefan Bina explica el papel fundamental que desempeñará el nuevo estándar unificado en la próxima revolución industrial.

En el Informe de OPC UA TSN se ofrece una descripción detallada de la interacción entre los mecanismos individuales.

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