OPC UA应用胸怀大志

制造商正在检查不同的网络架构以驱动工厂效率,并且OPC UA标准正在为企业套件提供可扩展结果。在汽车和食品公司新的OPC应用程序都显示简化控制应用和实时数据监测。

制造商正在检查不同的网络架构以驱动工厂效率,并且OPC UA标准正在为企业套件提供可扩展结果。
制造商正在检查不同的网络架构以驱动工厂效率,并且OPC UA标准正在为企业套件提供可扩展结果。

虽然有很多夸张的夸张,但往往与普遍存在的数据流和赢得商业策略的索赔,赢得了事物互联网(物联网),却准备好升降机,巨大的标准基础实际上为制造应用程序准备好了。自动化协会及其无情的追求互操作性标准30年以上多年的利用供应商在稍后而不是稍后的情况下获得完整的福利(IIT)。

多年来,一个组织在将植物数据移动到企业层的植物数据一直是OPC基金会.该基金会的统一架构(UA)开放通信标准为工厂管理人员提供了更快的业务决策能力,这是工业物联网承诺的关键组成部分。

这是通过标准的灵活性和能力规模来实现的,因为它有多种代码选项,包括Java、ANSI C/ c++和Microsoft . net代码。

“OPC UA提供多平台功能,因此您可以在不同类型的应用程序上拥有客户端或服务器,”Kepware Technologies产品管理总监John Harrington说。“它可以包括Linux,VxWorks,嵌入式甚至FlexSoft Windows应用程序。”

制造商正在接受该标准在非微软环境中实现OPC的能力,以及它增强的所有消息的签名和加密,以获得更好的安全保证。这些安全升级消除了回调和远程连接使用DCOM。

OPC UA的可扩展数据堆栈和易于安装的是通过制造执行系统(MES)直接允许制造商推送服务作为解决所述控制器驱动工厂效率。

汽车制造商需要多于消息

一个地方,OPC UA是吸引兴趣是全球汽车制造商和他们的传统植物。市场动态已经为汽车制造商显着改变,并且由于全球经济衰退,他们已经削减了他们的脂肪制造,专注于汽车通用平台,其产生多种车型的一个工厂。

随着汽车产业的结构调整,与50个多家汽车组装操作的全球汽车制造商决定重组其工厂车间通信和定制的驱动和网卡通信搬走是连接到数百个在工厂车间的PLC。

“他们真的很混乱的连通性。通过改变他们的MES并使用支持OPC UA的通信平台,他们能够减少所有复杂性,“Harrington说。“这种变化的大驱动程序是OPC UA与Linux沟通的能力。”

设置杠杆凯谱华KEPServerEX通信平台,让汽车OEM专注于通信,而不是新的硬件或PLC逻辑。这家汽车制造商采用了基于linux的解决方案,因为它的IT平台是基于该操作系统的。

其IT部门的领导下,该公司修改了其大型机MES连接到它的基于Linux的商业智能应用程序。实际上,它的MES扩展到“服务中的制造”应用程序,还迁过去的单一功能的消息交易车间;它成为通过OPC UA双向对话。

一个位于MES和控制平台之间的OPC网关服务器,现在可以与多个支持机器人、输送机、焊接和流体填充等的plc进行本地通信。该汽车制造商之前的架构强调冗余的PLC信息传递,以确保良好的连接和确保质量制造。OPC UA继续这样做。

使用基于java的OPC客户端,MES不知道它是在与PLC、PC还是设备通信。例如,车身车间的焊接控制器可以看到一辆新车进入它的工作站上,并向OPC服务器发送请求,以确定如何将该特定车辆焊接在一起的选项。该公司的MES系统在运行中同时使用Linux和Windows PC。

在OPC UA服务器路由该消息给MES后,它将发送另一条消息给PLC,告诉它不要重新发送请求,保持焊工控股模式。对于汽车制造商,这种新的通信对准保证消息,诸如识别汽车类型和应做的焊接类型的递送。

即使增加了控制和MES之间的消息传递,与之前的通信平台相比,这个新流程实际上在每个平台上提高了4倍的响应时间。它还通过加密消息、应用程序实例证书和应用程序级的用户身份验证为汽车制造商提供了高级别的安全性。

“制造商由于许多驱动程序而采用OPC UA,但安全位于列表的顶部,同时从运营方向企业移动数据,”Harrington说。“OPC UA远离DCOM,这可能会限制当地网络外的其他网络的数据。”

厂房与企业之间的自主权,允许在不影响彼此的情况下进行更改,是汽车制造商引用的另一个巨大福利。

生产符合监控

合同制造商依靠系统效率来满足客户的生产目标,以及来自第三方的实时数据监控需求。西南烘焙最近显著提高了对其每周生产的420万根面包棒的监控能力。

西南烘焙在亚利桑那州托尔森的4万平方英尺的工厂。该公司每周5到6天,每天24小时生产,生产大量冷冻食品。这条生产线每分钟可生产500片。对于合同制造业来说,这一切都是通过精益的商业模式完成的,需要从管理到现场技术人员“全员出动”的监控心态。

“我们不能同时站在地板上,所以我们需要监测我们在植物或世界上任何地方的实时数据,”罗布布尔·鲍勃斯·西南烘焙厂家。

本合同制造商采用了一个带OPC UA的Kepwareex服务器,可以从许多类型的设备(如冰柜,搅拌机和处理平台)检索重要控制数据。信息显示通过光电子22的GROOV移动控制和监控平台。

在之前的配置中,由于采用了集中监控结构,操作人员需要花费大量时间调整多个控制平台的输入,但很难看到输出结果。这意味着从工厂到办公室的监视器要浪费很多时间。

“现在,西南烘焙在地板上有一个大面板,上面有工厂所有控制平台的关键绩效指标(kpi),”Wroblewski说。“搅拌机的重量正确吗?”冰箱和面团的温度合适吗?”

该监控平台通过厂房上的大面板传达实时数据,还可以在智能手机和平板电脑上传达实时数据。具有适当登录的操作员和工厂人员可以通过任何现代Web浏览器访问数据。

“然而,我们不希望人们控制智能手机和平板电脑的过程,即使监控平台为HMI控制设置归因于HMI控制设置,”Wrooblewski说。“我们还配置了地板显示器和设备,以显示不同组的不同监控数据,例如生产和工程页面。”监控平台为不同的数据页提供权限层。

西南烘焙的监控平台使用开放标准来监控来自任何地方的数据,如HTML5、CSS3和SVG。移动设备至少需要安卓4.0.1 (Ice Cream Sandwich)、iOS5或Surface Windows 8。生产监控面板显示模拟仪表和数字数据。

通过以太网的OPC UA服务器连接到植物的各种平台,如包装,生产加工平台,并检索数据。Opto 22个公司的软件轮询OPC服务器标签每秒,然后显示在监视屏和移动设备上的蓝色文字实时数据。

该厂的六个控制架构包括许多不同的供应商,如三菱电机,光电22罗克韦尔自动化,由于使用以太网和OPC接口,大多数配置挑战都很小。最大的架构挑战是运行RS232数据的串行控制器,需要来自OEM的适配器。

据合同制造商称,运营团队的初级科技迅速配置了监控屏幕。“我们字面上将它从盒子中取出并在一个小时内筛选出来,”Wrablewski说。“拖放屏幕来自监控平台的库,然后使用您的参数自定义它。更多软件应该是这样的。“总共,西南烘烤有大约12kPis,包括其烘焙产品的重量测量和平均长度参数。

西南烘焙的客户使用第三方审计系统,以确保来自该工厂的冷冻食品的准确尺寸,并要求每日报告。“如果我们有问题,我们需要实时知道。这个工厂能生产大约11000磅。一小时,所以生产不能停工3个小时,”Wroblewski说。“审计人员不想要一周以前的数据。到那个时候,再做任何改变都太晚了。”

根据食品安全现代化法案(FSMA),制造商都在他们的脚趾。“食品和饮料公司都知道,你需要访问所有的生产数据,说:”鲍勃·特拉斯克,在高级系统架构师Beckhoff自动化.“通过OPC UA,可以在网络连接关闭后激活历史选项,数据不会丢失。”

Southwest Baking的监控平台还提供长达七天的趋势和图形,而且还可以在较长时间内连续数据运行罗克韦尔自动化数据历史学家。

其他OPC UA应用包括连接到计算机维护管理系统(CMMS),以实现预测性维护实践,并降低劳动力和设备成本。“对于维护部门来说,OPC是其核心的数据收集效率工具,”智能软件集团总裁兼首席技术官保罗·拉彻斯(Paul Lachance)说。

通过OPC方法,维护部门现在可以连接到CMMS平台、OPC服务器和客户端,以便在设备值超出范围(如阈值或基于时间的值)时实现自动响应。

Lachance说:“如果工作温度由于峰值而超出了设定值,就会触发纠正性维护措施,而不是预防性维护措施。”“在由于日历而产生工作订单之前(预防性);现在,由于运行条件的原因,一个是自动生成的。”

这些OPC UA应用程序演示了该通信标准如何重新定义工厂中的控制选项和生产数据可视化。

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