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OPC UA适用于运动控制、安全和实时应用

OPC UA得到广泛使用:其厂商独立性、信息模型和集成网络安全机制都使其成为适用于广泛工业应用的主流解决方案。

但是,在涉及安全、运动控制和实时通信等复杂应用时,OPC UA仍有其局限性。由于已经通过发布-订阅模型(pub/sub)和时间敏感网络(TSN)以太网标准进行了扩展,因此OPC UA现在能够进行实时通信。

发布-订阅模型

到目前为止,OPC UA一直使用客户端/服务器机制,其中客户端会请求信息并接收来自服务器的响应。当网络上有许多节点时,客户端/服务器系统有其局限性。

这就是为什么要向OPC UA通信解决方案中添加发布-订阅架构的原因。发布-订阅模型能够实现一对多和多对多通信。服务器将其数据发送至网络(发布),然后每一个客户端都可以接收该数据(订阅)。

通过客户端/服务器机制,客户端请求信息并接收来自服务器的响应。
通过发布-订阅模型,服务器将其数据发送至网络(发布),然后每一个客户端都可以接收该数据(订阅)。

标准以太网实时能力

单独的发布-订阅模型并不能提供OPC UA实时能力。为此,OPC基金会转向时间敏感网络(TSN),它为以太网标准IEEE 802添加了各种实时功能。其中的一个功能就是能够确保数据在精确的时间窗口内进行传输。众多应用所需的TSN标准已由IEEE 802.1工作组发布。

厂商无关的运动控制、安全和实时应用

为了确保以统一、开放的方式实现OPC UA与TSN和相关应用协议的结合,OPC基金会发起了新的“现场级通信”倡议。“现场级通信”倡议工作组当前对统一功能进行的标准化工作包括I/O、运动和安全应用。

OPC基金会现场通信专家指导委员会由24家领先的自动化技术供应商组成。他们包括包括ABB、倍福、博世力士乐、贝加莱、思科、赫优讯、赫斯曼、华为、英特尔、Kalycito、库卡、三菱电机、莫仕、欧姆龙、菲尼克斯电气、皮尔兹、罗克韦尔自动化、施耐德电气、西门子、TTTech、万可和横河。作为该倡议的负责人,Peter Lutz负责推动其正在进行的开发和规范工作。

轻松解决今天和明天的挑战

OPC UA over TSN提供的性能比传统解决方案高出18倍。这使其实施实时应用成为可能,例如将机器人与智能轨道系统同步。

无论是快速集中式还是智能分布式驱动解决方案,都可以通过OPC UA over TSN比任何其它解决方案更轻松地适应应用需求。最终提高生产率和产品质量。

经测试台验证的功能

甚至在OPC基金会工作组之外,也有许多其他公司在努力实施新的通信标准。控制器、现场设备和基础设施制造商会在测试台环境中评估其原型的互操作性。测试台是设备制造商使用新的通信解决方案在产品开发中取得有效和有针对性进步的理想方式。目前,最活跃的TSN测试台是由IICLNI进行的。

有关该主题的更多信息

有关OPC UA over TSN的常见问题解答中,网络专家Stefan Bina解释了为什么新的统一标准将在下一次工业革命中扮演重要角色。

OPC UA over TSN白皮书详细介绍了各个机制之间的相互作用。

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