Čo bol hlavný dôvod vývoja PubSub rozšírenia pre špecifikáciu OPC UA?
Matthias Damm: OPC UA je v súčasnosti rýchle, ale nie deterministické pokiaľ ide o automatizáciu. Pre aplikácie používajúce OPC UA teraz, je kladený dôraz na spoľahlivé dodanie dát bez straty informácií. Pokiaľ ide o komunikáciu medzi kontrolérmi, je schopnosť komunikácie v reálnom čase oveľa dôležitejšia. Pomocou modelu publikovania-odberu je výmena dát oveľa bližšie k tomu, čo je možné získať so systémom v reálnom čase. Skombinovaním modelu publikovania-odberu s fyzickou vrstvou v reálnom čase – Ethernet s rozšírenim TSN – je možné získať OPC UA komunikáciu v reálnom čase.
Mohli by ste uviesť výhody, ktoré PubSub rozšírenie OPC UA priniesie?
Damm: OPC UA doteraz používal klasický mechanizmus klient/server, kde klient požadoval informácie a prijímal odpovede zo servera. Týmto spôsobom dochádza ku výmene dát asynchrónnym spôsobom a je možné sa dostať do problémov, ak má sieť veľký počet uzlov. Model publikovania-odberu otvára nové možnosti spôsobu komunikácie: „jeden s mnohými“ a „mnohí s mnohými“. Vývojárom takýto model umožňuje definovať časovo pevné okno, v ktorom sa dáta vymieňajú. To je jedna z najväčších výhod tohto modelu.
Sebastian, prečo sa B & R Automation rozhodlo zapojiť do pracovnej skupiny PubSub?
Sebastian Sachse: Pracovná skupina TS a PubSub v OPC Foundation výrazne zrýchlila rozšírenie OPC UA do priemyselných aplikácií. OPC UA teraz vstupuje do oblastí, kde je základným predpokladom cyklická komunikácia s požiadavkami v reálnom čase. V týchto oblastiach má B & R Automation veľa skúseností, takže sme sa chopili šance aktívne prispievať do skupiny. Zdieľaním odborných znalostí s ďalšími partnerskými spoločnosťami pomáhame vytvárať najlepšie možné technológie.
Aký bude mať vplyv expanzie OPC UA na budúcnosť priemyselných sietí?
Damm: Výrobné závody a prevádzky, ktoré obsahovali stroje s rôznou úrovňou automatizačnej techniky a zbernicových systémov, bolo historicky ťažké prinútiť, aby ich zariadenia správne komunikovali na úrovni riadenia. Súčasný OPC model umožňuje oveľa jednoduchšiu implementáciu komunikácie naprieč rôznymi výrobcami liniek.
Aká je pridaná hodnota modelu PubSub?
Damm: Ak máte veľmi veľkú a decentralizovanú architektúru, komunikácia „jeden s mnohými“ a „mnohí s mnohými“ vám dáva obrovskú výhodu z pohľadu rýchlosti. To je základným predpokladom pre integrované systémy, ako sú napríklad baliace linky.
V akom štádiu sa nachádza špecifikácia PubSub?
Damm: V súčasnej dobe disponujem stabilnou pracovnou verziu, ktorá obsahuje väčšinu definícií. V projektoch, ako je tento, je dôležité spojiť pilotné implementácie do tandemu s vývojom špecifikácie: Na Hannover Messe v apríli 2016 sme predstavili prvé demo aplikácie od rôznych výrobcov.
V akom časovom horizonte môžeme očakávať nové produkty?
Damm: S výrobcami spolupracuje pri vývoji prototypov už v priebehu vývoja špecifikácie, čiže verifikácia bude prebiehať pomerne rýchlo. Je veľmi pravdepodobné, že produkty sa dostanú na trh v priebehu roka 2017.
Sebastian, B & R Automation predstavila prvé prevádzkové zariadenie PubSub pre UPC UA na veľtrhu Hannover Messe. Čo bolo hlavným dôvodom skorého uvedenia na trhu?
Sachse: Ako povedal Matthias, skorá implementácia pomáha urýchliť proces prípravy špecifikácie. Praktické skúsenosti získané na testovaní zariadenia putujú späť do pracovných skupín a sú začlenené do špecifikácie. Skorý príchod na trh nám dáva náskok a umožňuje pomáhať našim zákazníkom v ranom štádiu.
Pre aký typ aplikácií je toto prevádzkové zariadenie určené?
Sachse: Zbernicová riadiaca jednotka je ideálna pre automatizáciu v prevádzke a môže byť použitá na akýkoľvek účel. Nový model PubSub distribuuje dáta obzvlášť efektívne a umožňuje pripojenia do cloudu pomocou akejkoľvek ethernetovej infraštruktúry, čo je užitočné nielen pri modernizácii priemyselnej prevádzky, ale aj pri stavbe novej.
Stanovilo si B & R Automation ciele s ohľadom na OPC UA?
Sachse: OPC UA má už teraz významný vplyv na priemysel, ktorý sa naďalej rýchlo šíri. V krátkodobom horizonte je prioritou B & R dokončenie špecifikácie PubSub a TSN a ich integrácia do príslušných produktov. OPC UA obsadzuje nové oblasti pre aplikačné využitie a B & R bude mať aktívnu úlohu pri vývoji. V podstate zdieľame samotný cieľ OPC Foundation: Zaviesť OPC UA ako otvorený štandard pre IIoT komunikáciu od snímača do cloudu.
Majú zákazníci záujem aj o iné produkty OPC UA?
Sachse: Našich zákazníci sú s technológiou OPC UA stotožnení a zodpovedajúcim spôsobom už navrhujú stroje, zariadenia a prevádzky. Mnoho nových možností a funkcií, ktoré OPC ponúka, sú inšpirujúce nové nápady pre potenciálne aplikácie. Pomocou našich aplikácií pomáha zákazníkom pretaviť ich predstavy do reality.
Čo si vyžaduje modernizácia existujúceho OPC UA systému na PubSub model?
Damm: Ak máte OPC UA hardvér alebo softvérovú implementáciu bez požiadaviek v reálnom čase, rozšírenie je možné pridať jednoduchou aktualizáciou knižnice používanej pri implementácii – je to relatívne bezbolestné.
UPC UA PubSub
UPC UA PubSub definuje voľne prepojený komunikačný protokol, v ktorom môže byť použité viacnásobné kódovanie (JSON, UA Binary, XML a iné) cez viaceré protokoly (AMQP, MQTT, XMPP a iné). Aplikácie, ktoré budú publikovať informácie, tak vytvoria odbery dát alebo udalostí rovnakým spôsobom ako pri normálnej komunikácii OPC UA. Vygenerované notifikácie sa postúpia do MOM (Message Oriented Middleware). Aplikácie prijímajúce informácie vytvárajú odbery v MOM, ktoré im odovzdá správu hneď ako je dostupná. OPC UA PubSub špecifikácia definuje formát týchto správ, čím umožní prijímať správy odberateľmi, ktorí nemajú vedomosti o OPC UA a nemajú schopnosti pripojenia k odosielateľovi. MOM v týchto prípadoch môže podporovať multicast, filtrovanie, „queuing“. UPC UA umožní takto dátam alebo udalostiam obsiahnuť oveľa väčšiu škálu aplikácií – vrátane Big Data aplikácií, ktoré sú závisle na dátach z priemyselných podnikov v reálnom čase.