Mức độ phổ biến của OPC UA trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp tiếp tục tăng lên, vì vậy Anybus đã đưa ra một loạt bài viết mô tả lý do tại sao nó lại phổ biến và nó sẽ phát triển như thế nào. Trong bài viết đầu tiên này, Joakim Wiberg, Trưởng phòng Công nghệ cho đơn vị kinh doanh Anybus tại HMS, những lợi ích chính của OPC UA, cách các công ty đang sử dụng OPC UA và điều này có ý nghĩa gì đối với khách hàng của Anybus.
Trong các bài viết sắp tới, chúng tôi sẽ mô tả các lợi ích của mô hình thông tin của OPC UA với các ví dụ thực tế, cung cấp các ví dụ về trường hợp sử dụng của OPC UA và giải thích cách nền tảng OPC lập kế hoạch phát triển công nghệ.
Đầu tiên, chúng ta tìm hiểu chút về OPC UA. OPC UA là gì và tại sao nó lại trở nên phổ biến?
OPC UA là viết tắt của Kiến trúc hợp nhất truyền thông nền tảng mở. Đó là một giao thức truyền thông công nghiệp độc lập với nền tảng, đảm bảo luồng thông tin liền mạch giữa các thiết bị từ nhiều nhà cung cấp.
OPC UA đang trở nên phổ biến vì nó cung cấp mọi thứ cần thiết để vận chuyển và giải thích dữ liệu từ các thiết bị hoặc máy móc ở cấp hiện trường đến các hệ thống cấp cao hơn, giải pháp dựa trên cloud hoặc các hệ thống nhà máy khác. Chúng tôi sẽ giải thích thêm về lý do tại sao điều đó lại hữu ích sau.
Lợi ích của OPC UA là gì?
OPC UA giúp các công ty dễ dàng truy cập và giải thích dữ liệu quy trình từ sàn nhà máy.
Truy cập dữ liệu quy trình dễ dàng hơn vì OPA UA là một tiêu chuẩn độc lập với nền tảng, nghĩa là các công ty không còn cần phải phát triển phần mềm tùy chỉnh cho mọi thiết bị hoặc ứng dụng của bên thứ ba.
Diễn giải dữ liệu quy trình dễ dàng hơn vì OPC UA trình bày dữ liệu theo cùng một cách được tiêu chuẩn hóa, không phân biệt nhà sản xuất và vì các mô hình thông tin của OPC UA cung cấp thông tin theo ngữ cảnh thay vì chỉ dữ liệu thô. Các mô hình thông tin của OPC UA có tiềm năng tiết kiệm thời gian thực khi chúng tổ chức dữ liệu theo các danh mục rõ ràng cho phép các công ty tìm thấy thông tin hữu ích một cách nhanh chóng.
Ví dụ về mô hình thông tin OPC UA:
- Thông tin trạng thái máy móc: Thông tin này hiển thị trạng thái hoạt động hiện tại của máy, chẳng hạn như máy đang chạy, tạm dừng hoặc dừng, cũng như thông tin về bất kỳ lỗi hoặc cảnh báo nào có thể đã được tạo.
- Dữ liệu sản xuất: Thông tin về số lượng và chất lượng sản phẩm do máy sản xuất trong một khoảng thời gian nhất định, cũng như dữ liệu về bất kỳ nguyên liệu thô hoặc sản phẩm trung gian nào được sử dụng trong quá trình sản xuất.
- Dữ liệu môi trường: Thông tin như nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng không khí trong nhà máy hoặc môi trường công nghiệp khác.
- Dữ liệu sử dụng năng lượng: Dữ liệu này hiển thị dữ liệu về việc sử dụng năng lượng của máy móc và thiết bị khác, bao gồm thông tin về thời gian và kiểu sử dụng cao điểm.
- Dữ liệu bảo trì: Thông tin về lịch sử bảo trì và sửa chữa của máy, cũng như dữ liệu về bất kỳ hoạt động bảo trì theo lịch trình hoặc kế hoạch nào.
Các công ty đang sử dụng OPC UA như thế nào?
Các công ty sử dụng OPC UA để gửi dữ liệu quy trình từ các thiết bị trong xưởng sản xuất tới bảng điều khiển hoặc các hệ thống như SCADA, MES hoặc ERP. Vì OPC UA độc lập với nền tảng và nhà sản xuất, các công ty có thể sử dụng OPC UA để gửi dữ liệu đến các hệ thống khác nhau mà không cần dịch, ánh xạ hoặc thao tác dữ liệu. Điều này giúp việc thu hẹp khoảng cách giữa công nghệ vận hành (OT) và công nghệ thông tin (IT) trở nên dễ dàng hơn rất nhiều, hay còn gọi là sự hội tụ OT/IT.
Bảng điều khiển hoặc các hệ thống có thể dựa trên cloud, cho phép các công ty truy cập và phân tích dữ liệu từ xa.
Hình 1: OPC UA cho phép các công ty gửi dữ liệu quy trình từ các thiết bị trên khu vực sản xuất đến bảng điều khiển hoặc các hệ thống nhà máy.
Sau khi dữ liệu có trong bảng điều khiển hoặc hệ thống, các công ty sẽ phân tích dữ liệu quy trình và gặt hái những lợi ích của IIoT, chẳng hạn như bảo trì dự đoán hoặc tối ưu hóa thiết bị và máy móc. Các công ty phân tích dữ liệu theo hai cách. Họ tùy chỉnh bảng điều khiển hoặc hệ thống để hiển thị thông tin quan trọng cho phép họ xác định vấn đề một cách nhanh chóng. Hoặc họ sử dụng dữ liệu để tiến hành phân tích sâu hơn.
Sáng kiến Truyền thông cấp trường (FLC) của Tổ chức OPC hiện cũng đang viết các thông số kỹ thuật OPC UA Field eXchange (UAFX) sẽ cho phép các công ty kiểm soát các quy trình ở cấp độ điều khiển và cấp trường. Vì vậy, trong tương lai, các công ty sẽ có thể sử dụng OPC UA để truy cập dữ liệu quy trình và OPC UA FX để kiểm soát quy trình. Chúng tôi sẽ giải thích thêm về OPC UA FX trong một bài viết sau.
Điều này có ý nghĩa gì đối với khách hàng của Anybus?
Hiện tại, các xí nghiệp hoặc nhà máy đang sử dụng OPC UA theo nhiều cách khác nhau. Một số nhà máy sử dụng OPC UA ở cấp độ kiểm soát, trong khi những nhà máy khác sử dụng OPC UA trên các cổng chuyên dụng được kết nối với cloud.
Đối với các nhà sản xuất thiết bị và máy móc, điều này có nghĩa là họ nên thử và cung cấp các sản phẩm hỗ trợ OPC UA vì ngày càng có nhiều công ty muốn có các thiết bị hoặc máy móc tương thích với OPC UA trong phân xưởng. Nhu cầu về các thiết bị hoặc máy tương thích với OPC UA UA có thể sẽ tăng lên, vì vậy các nhà sản xuất cung cấp các sản phẩm tương thích càng sớm thì càng tốt.
Nguồn bài viết từ Ông.Joakim Wiberg, Head of Technology, Anybus
