OPC UA 는 시간에 민감한 네트워크 (TSN) 및 이더넷 고급 물리 계층 (Ethernet APL) 을 사용하여 컨트롤러와 컨트롤러 간의 네트워크 통신을 가능하게 합니다.
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OPC UA (Unified Architecture) 는 시간에 민감한 네트워크 (TSN) 및 고급 물리적 계층 이더넷 (Ethernet-APL) 사용 및 컨트롤러와 컨트롤러 간 통신을 지원하도록 지속적으로 확장되고 있습니다. 이는 계획된 표준 산업 상호 운용성 연결의 일부입니다.
OPC 재단 현장급 통신 (FLC) 프로젝트는 2008 년 6 월 출범한 지 2 년 만에 OPC UA 현장 교환 (UAFX) 기반 초기 출시 후보를 완료했으며 컨트롤러 간 통신 애플리케이션에 사용할 수 있습니다. 이는 OPC UA 가 이더넷 -APL 및 TSN 과 같은 핵심 기술을 통해 표준화된 현장급 산업 상호 운용성 솔루션의 중요한 이정표가 되었음을 의미합니다.
FLC 는 공장 및 프로세스 자동화의 다양한 요구 사항 및 사용 사례를 충족하기 위해 OPC UA 를 현장 계층으로 확장하는 기술 방법 및 기본 개념을 자세히 설명하는 40 페이지 기술 논문을 발표할 계획입니다.
202 1 년 3 월 현재 세계 최고의 자동화 제조업체를 포함한 27 개 회사가 FLC 프로젝트에 참여하고 있으며, 프로젝트 운영위원회에 가입하여 자금, 인력 및 기술 지식 지원을 제공하고 있습니다. * * * 동일한 목표는 OPC UA 의 범위를 현장 계층으로 확장하여 OPC UA 를 공장 및 프로세스 자동화에서 일관된 통신 표준으로 만드는 것입니다. 모든 OPC 재단 회원에게 개방된 기술 실무 그룹 중 60 여개 회사의 전문가 300 여 명이 적용 가능한 개념과 규범을 개발하기 위해 노력하고 있다.
컨트롤러 대 컨트롤러 프로토타입
코로나바이러스 폐렴-19 전염병의 제한에도 불구하고 지난 한 해 동안 1 판을 규제하는 작업이 순조롭게 진행되었다. 컨트롤러 대 컨트롤러 (C2C) 사용 사례의 기본 개념이 형성되어 첫 번째 사양 초안에 포함되어 있습니다. 2020 년 1 1 월 첫 출시 후보 완료, 프로토타입 검증 사양 초안 달성. 이 워크그룹은 OPC UA 준수 테스트 도구 (UACTT) 의 테스트 사례로 변환되는 테스트 사양을 개발하고 있습니다.
사양의 두 번째 버전에서는 개발된 개념이 컨트롤러 대 장치 (C2D) 및 장치 대 장치 (D2D) 의 사용 사례로 확대되어 OPC UA 를 모든 자동화 계층에서 일관되고 일관된 통신 모드로 사용할 수 있습니다 (그림 2). 이것은 특히 다른 산업 4.0 응용 프로그램 시나리오 및 정보 기술 (IT) 과 운영 기술 (OT) 이 융합된 응용 프로그램에서 새로운 가능성을 열어줍니다.
현장 계층 통신: 시스템 아키텍처
FLC 프로그램의 초기 출시 후보는 2020 년 6 월 165438+ 10 월에 완료되었으며 4 개의 하위 사양 (OPC UA part 80-83) 으로 구성되며 지점 간 연결 및
-응? 80 부 (OPC 10000-80) 에는 OPC UA 및/또는 현장 통신을 확장하는 기본 개념을 소개하고 요약하는 작업이 포함되어 있습니다.
부품 81(OPC10000-81) 은 공장 및 프로세스 자동화의 다양한 활용 사례 및 요구 사항을 충족하기 위해 컨트롤러 및 현장 장비 (자동화 어셈블리) 에 대한 기본 정보 모델 및 통신 개념을 제공합니다.
82 부 (OPC 10000-82) 에서는 토폴로지 감지 및 시간 동기화와 같은 네트워크 서비스에 대해 설명합니다.
파트 83 (OPC 10000-83) 은 설명자와 패킷을 사용하여 오프라인 엔지니어링에서 정보를 교환하는 데 필요한 데이터 구조를 설명합니다.
TSN, APL 및 5G 를 지원하는 OPC UA
OPC UA 프레임워크는 전송과 무관하며 다양한 기본 통신 프로토콜 및 전송 물리와 함께 사용할 수 있습니다. OPC UA 를 공장 및 프로세스 자동화의 모든 사용 사례 및 요구 사항으로 확장하는 과정에서 이더넷 -APL 및 TSN 은 OPC 재단이 전략의 중요한 부분으로 간주하고 확장 가능한 산업 상호 운용성 솔루션 비전을 만드는 과정의 일부입니다.
TSN 을 사용하면 OPC UA 기반 확실성 데이터 전송을 촉진할 수 있으며, 이는 까다로운 자동화 어플리케이션에 필수적입니다. 또한 TSN 을 사용하면 표준화된 하드웨어와 공용 네트워크 인프라를 사용하여 다양한 어플리케이션과 프로토콜을 실행할 수 있습니다. 이를 통해 다양한 IT 및 OT 프로토콜을 저장할 수 있는 산업 자동화 네트워크를 통합할 수 있습니다.
FLC 워크그룹은 성능, 유연성 및 사용 편의성에 대한 특정 요구 사항을 충족하기 위해 OPC UA 기반 터미널 장치 및 인프라 구성 요소에 대한 필수 TSN 표준을 연구하고 있습니다. OPC 재단은 IEC/IEEE 60802 작업그룹이 개발 중인 TSN-IA (산업 자동화) 프로필을 지원하기 위해 명시적으로 노력하고 있습니다. 이를 위해 OPC 재단은 표준화기구 IEC SC65C 및 IEEE 802. 1 과 협력 계약을 체결했습니다.
이더넷 -APL 은 프로세스 산업의 요구 사항을 위해 특별히 개발된 이더넷 물리적 계층을 설명합니다. 이더넷 -APL 은 장거리 고속 데이터 전송을 지원하며 트위스트 페어 케이블을 통해 에너지와 데이터를 제공하여 위험 지역의 안전한 사용을 보호합니다. 이더넷 -APL 은 프로세스 산업에서 OPC UA 및 기타 이더넷 기반 프로토콜을 활성화하는 데 사용할 수 있습니다. OPC 재단 (OPC Foundation) 은 2020 년 6 월 Ethernet-APL 프로젝트에 입사했으며 다른 비영리 단체 및 산업 파트너와 협력하여 APL 을 개발하고 홍보했습니다.
OPC UA 를 통한 데이터 교환은 유선 또는 무선 이더넷 통신에만 국한되지 않습니다. 5G 이동통신 표준을 지원하는 것은 OPC 재단의 발전 계획 중 하나이다. 5G 매핑은 기존 OPC UA 아키텍처에 원활하게 통합되므로 OPC UA FLC 가 계획한 모든 프로토콜 및 프로필의 확장은 이더넷, TSN 및 향후 5G 를 통해 사용할 수 있습니다.
산업 자동화 상호 운용성
FLC 프로그램에 명시된 OPC UA 프레임워크 (IEC 6254 1) 및 현장 계층 확장은 APL, TSN, 5G 등의 기본 통신 표준과 결합되어 완전하고 개방적이며 표준화되고 상호 운용이 가능한 솔루션을 제공합니다. 산업 통신의 요구 사항을 충족하고 현장에서 클라우드에 이르는 일관성 및 의미 상호 운용성을 제공합니다 (그림 4). 이러한 방식으로 다양한 OPC UA 지원 사양을 사용하여 표준화된 의미를 사용하여 데이터 소스에 정보를 제공할 수 있습니다.
APL 케이블을 사용할 때 유량계가 표준화된 OPC UA 유량 측정 데이터를 제공하는 경우를 고려해 보십시오. 서보 드라이브가 이더넷 TSN 을 통해 시스템 네트워크에 통합되면 서보 드라이브는 표준화된 "OPC UA 드라이브 설정 값" 을 처리하고 표준화된 "OPC UA 실제 드라이브 값" 을 제공할 수 있습니다.
주요 개념:
OPC UA 사양을 사용하면 컨트롤러와 컨트롤러 간의 통신이 가능합니다.
이더넷 -APL 및 TSN 은 컨트롤러와 장치 간 통신도 지원합니다.
OPC 재단의 OPC UA 에는 모션, 보안 및 5G 무선 기능도 통합되어 있습니다.
생각해 보세요.
APL, TSN, 5G 등의 기본 통신 표준과 함께 OPC UA 는 현장에서 클라우드에 이르는 일관성과 의미 상호 운용성을 제공합니다.