Qu'est-ce que l'on entend par OPC UA ?

« Open Platform Communications Unified Architecture » (en abrégé OPC UA) est une norme de communication indépendante de la plateforme, publiée en 2008 par la fondation OPC. Ce standard est normalisé au niveau international dans la norme CEI 62541 et est pris en charge dans le monde entier par les fournisseurs de matériel et de logiciels d'automatisation.

Ce faisant, OPC UA ne décrit pas seulement un protocole de communication, mais aussi la sémantique des objets transmis. Ainsi, l'accès à tous les systèmes dans l'environnement industriel est standardisé et l'échange de données entre les machines est possible indépendamment du fabricant.

Topologie OPC UA FX (Field eXchange)

OPC UA FX : une communication unifiée du terrain au cloud

OPC UA FX (Field eXchange)

OPC UA FX est une spécification d'OPC UA élaborée dans le cadre de l'initiative dite « Field Level Communications Initiative ». Ainsi, le standard utilisé jusqu'à présent uniquement sur les couches de communication superposées est désormais utilisable jusqu'au côté terrain. Cela permet l'échange de données de process et de configuration entre les composants d'automatisation côté terrain, quel que soit le fabricant.

Pour cela, OPC UA FX étend le protocole actuel à différents profils d'application pour l'automatisation des usines et des process, par exemple I/O, Safety ou Motion. De plus, des modèles d'appareils standardisés pour une configuration et un diagnostic homogènes des appareils sont définis sur le réseau. Les essais de conformité nécessaires pour une compatibilité élevée sont également spécifiés. Une connexion globale des appareillages de terrain au cloud et ainsi une connexion permanente de la technologie de l'information et des technologies opérationnelles seront dans l'ensemble possibles à l'avenir.

Les principales caractéristiques d'OPC UA

Carte d'images interactive : les principales caractéristiques d'OPC UA avec des icônes
Sécurité
Concept de sécurité intégré avec cryptage, signature et authentification.
La norme de communication du futur
OPC UA est la norme de communication du futur, indépendante des fabricants : neutre en termes de plateformes, cohérente et évolutive.
Utilisation d'OPC UA
La norme OPC UA est extensible à volonté via des modèles d'information standardisés ou privés.
Infrastructure Ethernet
Utilisation de l'infrastructure Industrial Ethernet existante et fonctionnement parallèle illimité avec PROFINET ou d'autres systèmes de communication basés sur Ethernet.

Mécanismes de communication

Le thème OPC UA a longtemps été défini comme une technologie client-serveur. Cette approche est toutefois limitée, en particulier dans les scénarios de cloud. C'est pourquoi OPC UA 2018 a été étendu à la communication sans connexion via la spécification OPC UA PubSub. Le serveur client et PubSub utilisent les informations du même espace de noms. Les deux approches peuvent être utilisées simultanément aussi bien sur un réseau que sur un appareil.

OPC UA avec communication client-serveur

Dans la communication client-serveur, un client demande une information (Request) et reçoit une réponse d'un serveur (Response).

OPC UA avec la communication client-serveur

OPC UA avec la communication client-serveur est très répandu dans le domaine de l'automatisation. Dans ce mécanisme de communication éprouvé, chaque client OPC UA a accès aux données du serveur OPC UA via une communication point à point. Le serveur OPC UA constitue donc la base de la communication OPC en traitant les demandes du client et en transmettant ensuite une réponse en retour. Le client OPC est donc le pendant logique du serveur OPC, qui établit les sessions de communication. En général, la communication client/serveur peut atteindre ses limites lorsque le réseau compte de nombreux participants.

OPC UA avec le modèle PubSub

Lors de la communication PubSub, un serveur envoie ses données dans le réseau (Publish). Chaque client peut recevoir ces données (Subscribe).

OPC UA avec la communication PubSub

Dans le cas d'OPC UA avec le modèle PubSub, la communication se fait sans connexion et sans confirmation. PubSub signifie Publish et Subscribe, car le serveur peut envoyer ses données sur le réseau (Publish), de sorte que chaque client peut recevoir ces données (Subscribe). Pour pouvoir crypter et décrypter les données, les deux partenaires de communication doivent disposer des mêmes Security Credentials. Soit un éditeur met à disposition des données qui sont reçues par un nombre quelconque de souscripteurs sur le réseau, soit de nombreux éditeurs envoient des informations à un souscripteur. OPC UA PubSub est donc particulièrement bien adapté à la communication directe IoT ou aux processus cycliques rapides côté terrain.

Icône de chronomètre pour illustrer le système TSN

OPC UA PubSub et TSN permettent une communication en temps réel au niveau de la commande et des automates.

OPC UA et Time-Sensitive Networking

En combinaison avec le Time-Sensitive Networking (TSN), OPC UA PubSub permet une communication en temps réel au niveau des commandes et des appareils. OPC UA PubSub répond aux exigences des applications critiques en termes de temps avec une synchronisation, un déterminisme et une convergence élevés. La synchronisation temporelle et la priorisation des données garantissent que les communications informatique et OT ne s'influencent pas mutuellement dans les réseaux compatibles TSN.

Inscription OPC UA

OPC UA comprend des mécanismes de base pour une utilisation sécurisée de l'architecture.

OPC UA et la cybersécurité

En tant qu'élément central de la mise en réseau, OPC UA a intégré de nombreux mécanismes de cybersécurité. Une couche de sécurité spéciale définit l'authentification des services et des appareils ainsi que le cryptage, la signature et l'authentification des données par jeton, certificat ou utilisateur et mot de passe. Les rôles ainsi que les certificats de sécurité nécessaires peuvent être gérés de manière centralisée et distribués de manière standardisée.

Notre engagement dans la Fondation OPC La norme pour l'avenir

Pour un standard de communication homogène, indépendant du fabricant, Phoenix Contact soutient maintenant avec d'autres entreprises, la fondation OPC, dans ses efforts pour harmoniser et standardiser l'OPC UA côté terrain. En contribuant à cette initiative, Phoenix Contact collabore avec les différents groupes de travail de la fondation OPC, afin de définir un nouveau standard pour tous les appareils OT - du capteur jusqu'aux automates, en passant par les actionneurs.

Autres nouvelles technologies de communication Communiquer en continu jusque sur le terrain

De nouvelles normes de communication telles que OPC UA, TSN, SPE et 5G sont actuellement en cours d'élaboration dans de nombreux comités et projets de normalisation. Ces nouvelles technologies ne doivent toutefois pas être considérées indépendamment l'une de l'autre car elles forment ensemble la communication du futur.
En tant que leader technologique, avec plus de 30 ans d'expérience dans le domaine de la technologie de communication industrielle, Phoenix Contact s'engage dans tous les organismes de normalisation importants. Là, nous contribuons à concevoir pour vous cette nouvelle norme de communication pour l'automatisation, indépendamment du fabricant.

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