Единый интерфейс для бесшовной связи

Для создания передовых комплексных систем управления производственным процессом, машиностроителям требуется новое поколение систем автоматизации.

Промышленное производство постепенно переходит от серийного производства к выпуску индивидуализированной продукции, что не возможно обеспечить с помощью традиционных решений, предназначенных для массового выпуска одного вида продукта. Для экономически выгодного выпуска небольших партий продукции, производителям требуются компактные, модульные решения, которые можно легко адаптировать и изменять под конкретные нужды с минимальными усилиями.

Однако, даже в подобных модульных системах для выполнения поставленных перед ними задач, требуется всё большее количество высокотехнологичных компонентов. Зачастую эти компоненты выпускаются разными производителям и возникает необходимость наладить обмен данными между ними.

Важным шагом на пути к интеллектуальному производству станет переход к протоколу связи, который не будет зависеть от производителя. "Чтобы сделать технологический прорыв в сторону массовой персонализации производимой продукции и выпуску партий в одну единицу, Вам потребуется единая сеть реального времени, которая бы обеспечивала взаимодействие между IT-инфраструктурой и промышленными сетями." - отмечает руководитель по направлению Промышленного Интернета вещей и сетевых решений в B&R, Константин Кляйн.

Как было сказано ранее, для бесшовной связи требуется открытый протокол связи с поддержкой режима реального времени. "Времена, когда машиностроители "попадали в рабство" к проприетарным протоколам, прошли," - констатирует Кляйн. Новая система коммуникации заменит множество проприетарных решений на рынке, и станет единым протоколом для обмена стандартизованных данных между всеми участниками сети. Единый протокол значительно упрощает все процессы разработки, поскольку в этом случае необходимо работать только с одним интерфейсом. Поскольку "сырые" данные в новом решении снабжаются семантическим описанием, то переменные автоматически будут распознаны всеми системами и устройствами.

Все ведущие производители систем автоматизации и ИТ-технологий поддержали переход на обмен данными по протоколу OPC UA over TSN. Поскольку машиностроителям приходилось прилагать огромные усилия и затрачивать много средств для интеграции различных интерфейсов и отлаживания обмена данными между системами. Технология OPC UA over TSN лишена названных недостатков. В отличии от других протоколов, которые передают только "сырые данные", OPC UA over TSN снабжает данные семантическим описанием, чтобы все участники сети могли идентифицировать передаваемый тип данных. Данный подход избавляет от всех потенциальных ошибок, которые могут возникнуть из-за неправильного определения типа, и позволяет создавать машины с новым уровнем гибкости.

Информационная модель OPC UA содержит все необходимые данные для каждого устройства. Иначе говоря, Вы сможете подключить любое OPC UA-совместимое устройство к своей машине и не важно кем, и где оно было произведено. Это позволит существенно упростить обслуживание и модернизацию оборудования.

Единый интерфейс и протокол - только часть сложного уравнения. Другая его часть время цикла и полоса пропускания. Чувствительные ко времени задачи, например, синхронизация робота с интеллектуальной конвейерной системой требуют времени синхронизации в микросекундном диапазоне. Испытания OPC UA over TSN показали, что технология может обеспечить 18-кратный прирост производительности в сравнении с имеющимся на рынке решениями. "OPC UA over TSN обеспечивает достаточную производительность, чтобы решить все задачи на современном и будущем производстве." - подчеркивает Константин Кляйн.

Секрет прироста производительности кроется в расширение TSN (прим. ред. Time Sensitive Networking) для коммуникационного стандарта Ethernet. "TSN-расширение гарантирует детерминированный обмен данных в крупных конвергентных сетях, в которых стёрта граница между ИТ и ОТ-системами." - подводит итог Константин. Приводные решения, будь-то распределенные, высоко динамичные, централизованные или интеллектуальные, адаптируются значительно легче к OPC UA over TSN, нежели к любым другим решениям. Это позитивно скажется не только на производительности, но и на качестве продукции.

Физический уровень OPC UA over TSN, основан на стандарте Gigabit Ethernet, что обеспечивает широкую пропускную способность. "Живые" данные с оборудования можно не только собрать, но и сразу передать их в системы верхнего уровня. "То есть облако и полевой уровень обладают бесшовной коммуникацией." - подчеркивает Кляйн. Передовые решения Промышленного Интернета вещей, такие как мониторинг состояния и предиктивное техническое обслуживание, могут использовать обратную связь в реальном времени, чтобы продлить срок службы компонентов и повысить доступность системы.