O que se entende por OPC UA?
"Open Platform Communications Unified Architecture" (abreviado OPC UA) é um padrão de comunicação independente de plataforma que foi publicado em 2008 pela OPC Foundation. O padrão está normalizado na IEC 62541 e é apoiado a nível mundial por fornecedores de automação de hardware e software.
Assim, a OPC UA não descreve apenas um protocolo de comunicação como também a semântica dos objetos transmitidos. Isto normaliza o acesso a todos os sistemas em ambiente industrial e permite a troca de dados independente do fabricante entre as máquinas.
OPC UA FX: comunicação uniforme desde o campo até à cloud
OPC UA FX (Field eXchange)
OPC UA FX é uma especificação da OPC UA que está a ser elaborada na chamada "Field Level Communications Initiative". Desse modo, o padrão até agora apenas usado em camadas de comunicação de nível superior pode ser utilizado doravante até ao nível de campo. Isto permite o intercâmbio independente do fabricante de dados de processo e de configuração entre componentes de automação no nível de campo.
Para isso, OPC UA FX expande o protocolo existente com vários perfis de aplicação para a automação de fábricas e processos, p. ex., I/O, Safety ou Motion. Além disso, são definidos modelos de equipamento normalizados para uma configuração e diagnóstico uniformes dos equipamentos na rede. São também descritos os testes de conformidade necessários para uma elevada compatibilidade. No conjunto, é assim possível, no futuro, uma ligação extensiva de equipamentos de campo à cloud e uma ligação consistente de TI e OT.
As características mais importantes de OPC UA
Mecanismos de comunicação
Durante muito tempo, o tema da OPC UA foi desenvolvido como tecnologia cliente-servidor. Porém, esta abordagem é limitada, especialmente em cenários de cloud. Por isso, a OPC UA 2018 foi expandida através da especificação OPC UA PubSub com uma comunicação sem ligação. Cliente-Servidor e PubSub usam as informações do mesmo namespace. Ambas as abordagens podem ser usadas simultaneamente, tanto numa rede como num equipamento.
Na comunicação cliente-servidor, um cliente solicita uma informação (Request) e recebe uma resposta de um servidor (Response).
OPC UA com a comunicação cliente-servidor
OPC UA com a comunicação cliente-servidor é muito comum na automação. Neste mecanismo de comunicação comprovado, cada cliente OPC UA obtém acesso aos dados do servidor OPC UA através de uma comunicação ponto-a-ponto. Assim, o servidor OPC UA constitui a base da comunicação OPC através do processamento dos pedidos do cliente e da retransmissão subsequente de uma resposta. O cliente OPC é, portanto, o equivalente lógico do OPC Server, que estabelece as sessões de comunicação. Em geral, a comunicação cliente/servidor pode chegar aos seus limites quando a rede tem muitos participantes.
Na comunicação PubSub, um servidor envia os seus dados para a rede (Publish). Cada cliente pode receber estes dados (Subscribe).
OPC UA com a comunicação PubSub
Na OPC UA com o modelo PubSub, a comunicação é realizada sem ligação e sem confirmação. PubSub significa Publish and Subscribe, porque o servidor pode enviar os seus dados para a rede (Publish), de modo a que cada cliente receba estes dados (Subscribe). Para ser possível encriptar e desencriptar os dados, os dois parceiros de comunicação têm de dispor das mesmas credenciais de segurança. Ou um Publisher disponibiliza os dados que são recebidos por qualquer número de Subscribers na rede ou muitos Publishers enviam informações para um Subscriber. Assim, o OPC UA PubSub é especialmente adequado para a comunicação IoT direta ou para processos cíclicos rápidos ao nível de campo.
A OPC UA PubSub e o TSN permitem uma comunicação compatível com tempo real no nível de controlo e de equipamento.
OPC UA e Time-Sensitive Networking
Em combinação com o Time-Sensitive Networking (TSN), a OPC UA PubSub permite uma comunicação compatível com tempo real no nível de controlo e de equipamento. A OPC UA PubSub satisfaz os requisitos de aplicações críticas em termos de tempo com sincronismo, determinismo e convergência elevados. A sincronização de tempo e a priorização dos dados garantem que a comunicação de TI e OT não se influenciem mutuamente em redes compatíveis com TSN.
A OPC UA inclui mecanismos básicos para a utilização segura da arquitetura.
OPC UA e cibersegurança
Como componente central da interligação, na OPC UA estão integrados inúmeros mecanismos de cibersegurança. Um Layer de segurança especial define a autenticação de serviços e equipamentos, assim como a encriptação, assinatura e autenticação de dados via tokens, certificados ou utilizador e senha. Assim, as funções, bem como as credenciais de segurança necessárias, podem ser centralmente geridas e distribuídas de forma normalizada.
O nosso compromisso com a OPC Foundation O padrão para o futuro
Para um padrão de comunicação uniforme e independente do fabricante, a Phoenix Contact apoia, em conjunto com outras empresas, a OPC Foundation nos seus esforços de harmonizar e normalizar a OPC UA até ao nível de campo. Enquadrando-se nos promotores desta iniciativa, a Phoenix Contact colabora em diversos grupos de trabalho da OPC Foundation para definir o futuro padrão para todos os equipamentos na OT, desde sensores a atuadores e a controladores.
Outras novas tecnologias de comunicação Comunicação consistente até ao campo
Em vários organismos e projetos de normalização surgem atualmente novos padrões de comunicação, como OPC UA, TSN, SPE e 5G. No entanto, estas novas tecnologias não devem ser consideradas independentes umas das outras, mas sim como formando, juntas, a comunicação do futuro.
Na qualidade de líder tecnológico com mais de 30 anos de experiência na área da tecnologia de comunicação industrial, a Phoenix Contact está envolvida em todos os principais organismos de normalização. Aí, moldamos para si o novo padrão de comunicação para a automação, compatível com todos os fabricantes.
Saiba mais sobre os novos padrões nas nossas páginas.
