Trong bài viết trước về OPC UA FX, chúng tôi đã nêu ra mục đích của nó, nêu bật những lợi ích và tác động tiềm tàng của nó. Lần này, chúng tôi yêu cầu Joakim Wiberg, Giám đốc Công nghệ tại Anybus và Thierry Bieber, Giám đốc ngành tại HMS Networks, tiến thêm một bước và giải thích những gì đang xảy ra với OPC UA FX và khi nào nó sẽ tác động đến các nhà sản xuất thiết bị.
Những gì cần thiết cho OPC UA FX ở cấp độ thấp hơn?
Một khía cạnh quan trọng là có các thông số kỹ thuật chi tiết phác thảo cách OPC UA FX sẽ hoạt động cho các trường hợp sử dụng giữa bộ điều khiển với bộ điều khiển (C2C), bộ điều khiển với thiết bị (C2D) và giữa thiết bị với thiết bị (D2D). Công việc đặc tả đã được chia thành hai giai đoạn, trong đó giai đoạn 1 tập trung vào giao tiếp C2C và giai đoạn 2 tập trung vào giao tiếp C2C và C2D. Hãy xem lại trạng thái của cả hai giai đoạn.
Giai đoạn 1 - C2C: đã hoàn thiện
Sáng kiến Truyền thông cấp trường (FLC) của Quỹ OPC đã hoàn thiện các thông số kỹ thuật được sử dụng trong giai đoạn 1.
Trong giai đoạn này, một cấu hình duy nhất được xác định cho tất cả các bộ điều khiển khác nhau được sử dụng trong nhà máy và tự động hóa quy trình, chẳng hạn như PLC, DCS, bộ điều khiển robot, bộ điều khiển chuyển động, bộ điều khiển CNC, v.v. Hồ sơ thống nhất này sẽ đơn giản hóa việc tích hợp các loại thiết bị khác nhau từ các nhà cung cấp khác nhau. Nói cách khác, bộ điều khiển từ các nhà cung cấp khác nhau giờ đây có thể trao đổi thông tin một cách liền mạch. Kiểu trao đổi dữ liệu này thường được gọi là kết nối bộ điều khiển theo chiều ngang.
Hình 1 Giai đoạn 1 đã xác định các thông số kỹ thuật cho trường hợp sử dụng Bộ điều khiển tới Bộ điều khiển (C2C).
Phần mở rộng đặc điểm kỹ thuật an toàn của OPC UA
Giai đoạn 1 không chỉ trình bày chi tiết về cách các bộ điều khiển có thể trao đổi dữ liệu quy trình mà còn bao gồm thông tin liên quan đến an toàn, như được nêu trong phần mở rộng Đặc tả An toàn của OPC UA. Tiện ích mở rộng này đang được phát triển với sự cộng tác của tổ chức PI. TÜV hiện đang kiểm tra phần mở rộng an toàn và dự kiến sẽ được phê duyệt vào quý 1 năm 2024. Các thành phần Công nghệ (Ngăn xếp) đang được phát triển để cung cấp cho các nhà sản xuất những công cụ cần thiết.
Giai đoạn 2 - C2D & D2D: Đang thực hiện
FLC cũng đã bắt đầu thực hiện giai đoạn 2, xác định các thông số kỹ thuật cho các trường hợp sử dụng C2D và D2D. Các tiện ích mở rộng này sẽ cho phép giao tiếp theo thời gian thực trong các máy móc, bao gồm các lĩnh vực ứng dụng tự động hóa quy trình và nhà máy khác nhau, chẳng hạn như điều khiển chuyển động, thiết bị đo đạc hiện trường và I/O phân tán. Quá trình phát triển giai đoạn 2 đang được triển khai và công việc đã được chia cho 10 nhóm làm việc khác nhau.
Các hoạt động chính trong giai đoạn 2:
Truyền thông Ethernet xác định:
Trong giai đoạn này, khả năng giao tiếp Ethernet xác định là rất quan trọng. Yếu tố đầu tiên của giải pháp tập trung vào việc gửi thông tin liên lạc trực tiếp qua Giao diện Ethernet lớp 2 để nâng cao hiệu suất trao đổi dữ liệu qua cơ sở hạ tầng Ethernet tiêu chuẩn. Cơ chế thời gian thực Ethernet TSN là bước tiếp theo để mở rộng giao tiếp với các trao đổi được đồng bộ hóa, chẳng hạn như được yêu cầu trong các ứng dụng chuyển động.
- Cấu hình thiết bị và tham số hóa:
Một phần không thể thiếu của giai đoạn 2 là việc mở rộng các chức năng trong cấu hình thiết bị và tham số hóa. Điều này nhằm mục đích chuẩn hóa các tương tác giữa bộ điều khiển mạng và thiết bị trường liên quan của nó, bao gồm I/O, hệ thống chuyển động, cảm biến đo lường, v.v. để cung cấp các chức năng tương tự như xe buýt trường. Những cấu hình/giao diện này được gọi là Facets. Định nghĩa hồ sơ này đang được áp dụng cho việc sản xuất các thiết bị tự động hóa rời rạc và các ứng dụng tự động hóa quy trình.
- Kỹ thuật ngoại tuyến UFX:
Đã có sẵn từ giai đoạn một là Kỹ thuật ngoại tuyến UAFX, một thành phần công cụ để quản lý và vận hành thử các thiết bị tại nhà máy. Với việc xác định các bộ phận C2D và D2D, thành phần này sẽ ngày càng trở nên phù hợp, góp phần tạo ra một hệ thống dễ dàng định cấu hình và bảo trì cho người dùng cuối.
- Áp dụng Thông tin An toàn OPC UA:
Thông tin an toàn OPC UA, được xác định trong giai đoạn 1, cũng sẽ cần được áp dụng cho các trường hợp sử dụng C2D và D2D trong giai đoạn 2.
Khi nào OPC UA FX sẽ sẵn sàng?
Mặc dù công việc về các thông số kỹ thuật đang được tiến hành nhưng vẫn còn rất nhiều việc phải làm trước khi hoàn thành Giai đoạn 2, với ngày hoàn thành mục tiêu được ấn định vào khoảng năm 2027.
Ngoài ra, các sáng kiến sau đang được thực hiện song song với Sáng kiến OPC UA FLC và cũng phải được hoàn thành trước khi OPC UA FX sẵn sàng:
- IEC/IEEE 60802 cần chỉ định cấu hình truyền thông tự động hóa công nghiệp duy nhất cho cơ chế TSN trên tất cả các giao thức công nghiệp hiện có, để đảm bảo cơ sở hạ tầng Ethernet duy nhất và có khả năng tương tác.
- TIACC (Cộng tác tuân thủ tự động hóa công nghiệp TSN) đang xây dựng dựa trên thông số kỹ thuật IEEE TSN này để thiết lập quy trình kiểm tra và tuân thủ duy nhất cho các nhà sản xuất thiết bị, bất kể họ đang triển khai giao thức công nghiệp nào. Cách tiếp cận này sẽ làm giảm nỗ lực triển khai và cho phép chia sẻ các thử nghiệm lớp vật lý giữa các tổ chức khác nhau. Mặc dù công việc này đã bắt đầu nhưng nó vẫn chưa hoàn thành.
- Các sáng kiến tương tự sẽ bao gồm đặc tả giao diện và giao tiếp Ethernet APL, cùng với các công cụ kiểm tra, để cho phép các thử nghiệm lớp vật lý được tái sử dụng giữa OPC, ODVA và PI. Thử nghiệm APL đã được áp dụng cho OPC và các loại khác.
Vì vậy, như chúng ta có thể thấy OPC UA FX vẫn chưa sẵn sàng. Và sau khi các thông số kỹ thuật được hoàn thiện và các sáng kiến được liệt kê khác đã hoàn thành công việc của mình, các sản phẩm vẫn cần được phát triển và trải qua quá trình thử nghiệm sự phù hợp. Kiểm tra sự phù hợp là bắt buộc đối với OPC UA FX, trong khi nó chỉ là tùy chọn đối với OPC UA.
Hình 2 Giai đoạn 2 sẽ xác định các thông số kỹ thuật cho các trường hợp sử dụng Bộ điều khiển cho Thiết bị (C2D) và Thiết bị cho Thiết bị (D2D).Để biết thêm thông tin về công việc đặc tả,
Khi nào các nhà sản xuất thiết bị cần bắt đầu?
Như chúng tôi vừa trình bày, vẫn còn khá nhiều việc phải làm trước khi OPC UA FX sẵn sàng. Từ quan điểm của nhà sản xuất thiết bị, không có gì phải vội vàng hành động vào lúc này. Tuy nhiên, giống như bất kỳ công nghệ mới nào, việc cập nhật thông tin về sự phát triển sẽ rất hữu ích để bạn có thể đoán trước nhu cầu của khách hàng.
Giữ liên lạc với HMS hoặc Anybus là một cách tuyệt vời để luôn cập nhật. Đại diện của Anybus đang tham gia vào các nhóm làm việc của FLC để chúng tôi có thể sản xuất Anybus CompactCom hỗ trợ OPC UA FX khi đến thời điểm thích hợp. Điều quan trọng cần nhấn mạnh, như đã nêu trong bài viết trước của chúng tôi, là chúng tôi không dự đoán OPC UA FX sẽ thay thế các giao thức fieldbus và Ethernet công nghiệp hiện có. Thay vào đó, nhiều khả năng OPC UA FX sẽ trở thành một giao thức khác mà các nhà sản xuất thiết bị sẽ cần hỗ trợ. Giống như tất cả các giao thức, chúng tôi muốn hợp tác chặt chẽ với các nhà sản xuất thiết bị, giúp họ tạo ra các sản phẩm tương thích với nhiều giao thức. Vì vậy, chúng tôi khuyến khích các nhà sản xuất thiết bị liên hệ với chúng tôi tại Anybus nếu họ có bất kỳ câu hỏi hoặc yêu cầu nào liên quan đến OPC UA FX.
Các nhà sản xuất thiết bị đang sử dụng Anybus CompactCom có thể chuyển đổi liền mạch sang CompactCom hỗ trợ OPC UA FX, vì tất cả các CompactCom đều sử dụng cùng một API.
OPC UA tất nhiên là khác. Các nhà sản xuất thiết bị có thể bắt đầu sử dụng OPC UA ngay bây giờ. Như đã nêu trong các bài viết trước, OPC UA cho phép các thiết bị cấp hiện trường giao tiếp với các cấp cao hơn. Vì mô hình thông tin của OPC UA cung cấp thông tin theo ngữ cảnh thay vì chỉ dữ liệu thô nên các công ty dễ dàng sử dụng thông tin đó để cải thiện quy trình của mình.
