Čoraz náročnejšie úlohy praxe sa začali riešiť vyššou zložitosťou systémov priemyselnej automatizácie a trend smerom k decentrálnej architektúre riadenia naďalej pokračuje. Vďaka vybavenosti periférnych zriadení určitým stupňom inteligencie a ich prepojením cez zbernice a priemyselný ethernet možno zrealizovať automatizačné riešenia ako veľmi prispôsobivé, modulárne a upraviteľné podľa potrieb konkrétneho zákazníka. Nie je nič výnimočné, ak sa jeden stroj skladá z rôznych podsystémov a strojových modulov, pričom každý je vybavený vlastným riadiacim systémom.
Otvorený štandard
„Účinná komunikácia medzi jednotlivými podsystémami a komponentmi je rozhodujúcim faktorom produktivity riešení tohto typu,“ vysvetľuje Stefan Schönegger, výkonný riaditeľ EPSG (Ethernet POWERLINK Standardization Group). Pre výrobcov strojov a zariadení je zároveň mimoriadne dôležité, že ich výber nie je obmedzený jednoúčelovými riešeniami. „OPC UA perfektne dopĺňa zbernicu POWERLINK pri komunikácii medzi úrovňou prevádzky a ERP,“ dodáva S. Schönegger.
OPC UA je otvorený štandard, ktorý bol prijatý všetkými hlavnými výrobcami riadiacich systémov. Tento štandard zabezpečuje, že strojné zariadenia vybavené riadiacimi systémami od rôznych výrobcov možno ľahko koordinovať ako jednoliaty systém. Komunikačný protokol takisto nezávisí od použitých komponentov, pričom komunikačný zásobník možno prenášať medzi rôznymi operačnými systémami a zabudovaným hardvérom. „OPC UA je jediný protokol, ktorý kombinuje všetky spomínané výhody,“ konštatuje S. Schönegger. „Práve z tohto dôvodu sa EPSG spolieha na OPC UA ako na vertikálny komunikačný protokol z úrovne prevádzky až po systém ERP.“
Blízke partnerstvo
OPC Foundation a EPSG spolupracujú na vývoji komunikácie bez rozhraní, a to v rámci jednotlivých výrobných systémov. Na minuloročnom veľtrhu SPS IPC Drives oznámili tieto dve organizácie, že spolupracujú na požadovaných technických špecifikáciách. „V zbernici POWERLINK sme našli nového silného partnera,“ dodal Tom Burke, prezident a výkonný riaditeľ OPC Foundation. „POWERLINK je ideálnym doplnkom j OPC UA z hľadiska úrovne strojných zariadení a súvisiacich požiadaviek na prácu v reálnom čase.“
„V prvom kroku bude riadiaci systém stroja vystupovať ako brána medzi OPC UA, svetom súvisiacim s informačnými technológiami a svetom reálneho času, ktorý zase reprezentuje POWERLINK,“ vysvetľuje S. Schönegger. Všetky údaje zo strojného zariadenia sú mapované z OPC UA servera do riadiaceho systému stroja, čiže sú poskytované štandardizovaným spôsobom. „To umožňuje systémom SCADA alebo MES získať prístup napr. k údajom zo snímačov bez toho, aby museli niečo vedieť o vnútornom fungovaní stroja. Technická špecifikácia toto posúva ešte o ďalší krok vpred,“ tvrdí S. Schönegger. V budúcnosti bude možné úplne integrovať OPC UA do protokolu POWERLINK. V rámci svojej asynchrónnej fázy – nezávislej od údajov z reálneho času – je POWERLINK schopný prenášať akýkoľvek ethernetový protokol. „OPC UA možno integrovať do protokolu POWERLINK bez ťažkostí.“
Už žiadne brány
Výsledkom bude, že už nebudú potrebné žiadne brány. Nie je potrebné žiadne rozhranie medzi svetom POWERLINK a IT. Riadiaci systém stroja takisto nemusí nevyhnutne poznať OPC UA, pretože ten sa v podstate správa len ako ethernetový smerovač. Vďaka OPC UA dokáže aj systém SCADA také veci, ako získať prístup až na úroveň snímačov, meniť parametre alebo získať diagnostické informácie. Všetky služby OPC UA budú dostupné bez obmedzení. „Na úrovni snímačov/akčných členov budú V/V zariadenia schopné komunikovať cez POWERLINK aj cez OPC UA,“ konštatuje S. Schönegger. Tieto V/V zariadenia dokážu poslať tie isté údaje a parametre o procesoch cez POWERLINK do riadiaceho systému, ako aj na vyššiu podnikovú úroveň cez OPC UA – simultánne a nezávisle.
Jednoduchý inžiniering s POWERLINKOM
Protokol POWERLINK je podobne ako OPC UA striktne postavený na softvéri so zásobníkom, do ktorého možno pristupovať z vonku a možno ho použiť na všetkých platformách. „Kombinácia OPC UA a POWERLINK prináša maximálnu voľnosť pri návrhu strojných zariadení a systémov,“ dodáva S. Schönegger. Použitím funkčných blokov OPC UA, ktoré spĺňajú normu PLC-open, je jednoduché vyvinúť rôzne aplikácie – bez ohľadu na výrobcu riadiaceho systému.