在现场级别进展的OPC UA工作

支持5G无线、控制器到设备和设备到设备通信、时间敏感网络和以太网先进物理层是OPC UA扩展到现场级设备的亮点之一。

近2018年底,OPC基金会宣布了OPC UA外勤级计划。该项目也被称为OPC UA FX (OPC UA Field eXchange),其目标是为自动化现场设备开发一个易于被技术供应商采用的OPC UA体系结构和通用模型。一旦开发完成,这个架构和通用模型将由专家工作组在特定的设备类型功能上进行扩展。


访问此OPC UA倡议和其他工业网络新闻发布的覆盖范围在德国纽伦堡举行的2018年SPS活动上首次宣布了对自动化的影响。


OPC基金会在2021年OPC日国际在线活动期间宣布更新OPC UA FX的状态。根据OPC基金会现场级通信主管Peter Lutz的说法,“我们正在定义两个通信配置文件,通过支持aUDP IP协议作为一个可路由的,灵活的协议,以及支持直接的第2层映射机器内部高效通信,如分布式I/ o或高速运动控制。”

Peter Lutz,OPC基金会的现场级通信总监。Peter Lutz,OPC基金会的现场级通信总监。据据报道,OPC基金会在此允许将OPC UA通信概况改编为未来的通信标准和技术,例如5G。Lutz指出,OPC基金会正在与之合作互联行业和自动化5G联盟为了支持OPC UA框架内的5G,除了支持对其他无线标准的无线通信和未来扩展之外,例如Wi-Fi 6和Wi-Fi 7。

OPC UA FX的状态

OPC UA FX规范的第一个版本最近已经完成,由四个部分组成,它们被用于原型和创建测试规范,以及OPC基金会认证工具的测试脚本。Lutz补充说,这些规范为OPC UA fx -控制器到设备(C2D)和设备到设备(D2D)的两个规范增强奠定了基础,这是规范开发的下一步。

Lutz解释说,OPC基金会目前正在为今年秋天在德国举行的下一个SPS活动准备一个基于该规范的控制器对控制器互操作性演示。他说:“我们预计超过15家供应商和超过20个原型将被包括在这个控制器对控制器的演示中,这将显示实时过程数据的交换,甚至来自不同制造商的控制器之间的安全数据。”

Lutz还描述了OPC UA未来支持OPC UA FX的迁移路径。传统安排的特点是OPC UA控制器连接到边缘设备、云服务器或MES(制造执行系统)和ERP(企业资源规划)系统,现场总线用于连接控制器到底层现场设备。

“现在,通过为OPC UA FX开发的控制器到控制器规范,我们允许不同制造商控制器之间的水平集成通信,”Lutz说。“然后,通过使用控制器到设备和设备向设备将OPC UA带到现场设备,我们[将]将OPC UA作为一个一致且标准化的可互操作性通信解决方案,可垂直伸缩,水平可伸缩。“

APL和TSN.

OPC UA FX Initiative还在开展具有各种自动化组件的新架构的一致性测试,以确保与各种技术供应商自动化设备的兼容性和互操作性。

在此重点关注的关键技术是过程行业中以太网高级物理层(APL),这将有助于促进以太网在危险/爆炸区域中的使用。

“因为APL是运输不可知论者,它支持不同的工业协议,包括OPC UA,”Lutz说。“这就是为什么OPC基金会成为APL倡议的成员 - 支持技术进一步发展,并促进与其他标准化组织的以太网APL。”


读到的OPC基金会对以太网APL的支持


OPC UA FX计划的另一个关键实现技术是时间敏感网络(TSN)。TSN的重要性在2018年启动时得到了注意,卢茨再次强调了OPC基金会对TSN感兴趣的原因:1)该技术在标准以太网上实现确定性通信;2) TSN对融合网络的支持,不同的IT和OT协议可以共存。

这个例子说明了OPC UA FX所实现的互操作性如何改变了众所周知的自动化金字塔的概念,使之成为一个拥有众多互连点的更广泛的分散网络。来源:OPC基金会。这个例子说明了OPC UA FX所实现的互操作性如何改变了众所周知的自动化金字塔的概念,使之成为一个拥有众多互连点的更广泛的分散网络。来源:OPC基金会。Lutz说,融合网络是“推动它/ OT融合,这是行业4.0和工业互联网的关键挑战之一,”Lutz说。The OPC Foundation sees the importance of TSN as being so important to future industrial networking projets that it is aligning with IEC/IEEE 60802 activity, which defines the TSN profile, to ensure that different flavors of TSN don’t arise as they did with fieldbus.

“我们支持其他OT协议和其IT利益相关者的常见网络基础设施,即OPC基金会参与IEC / IEEE 60802,”Lutz表示。


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