ЖУРНАЛ СТА 3/2020

OPC UA Как объединить в сети разрозненные системы от разных производителей, притом что все они несовместимы по своим интерфейсам, профилям и ком- муникационным механизмам? Это и есть основная задача Индустрии 4.0 и промышленного Интернета вещей (IIoT). И здесь вступает в дело OPC UA, создавая единую основу для непрерыв- ного обмена информацией от полевого уровня до облака. OPC UA обеспечивает независимую от платформы и производителей со- вместную работу машин в производ- стве. Это делает возможной связь меж- ду машинами и системами, как в за- крытых сетях, так и через Интернет. Но OPCUA – это гораздо больше, чем про- сто коммуникационный протокол: ар- хитектура также включает в себя стан- дарты моделей данных и концепций взаимодействия устройств. Масштаби- руемость – ещё одно большое преиму- щество стандарта. В зависимости от профиля требований и области приме- нения основное внимание может уде- ляться производительности или без- опасности, например авторизации, шифрованию, сертификации или аутентификации. Таким образом, могут быть реализованы различные приложе- ния Интернета вещей, такие как пре- диктивное обслуживание. В этой статье мы расскажем вам, ка- кие приложения можно создавать с по- мощью стандарта Open Data Exchange. IO-Link IO-Link обеспечивает бесперебойную связь и цифровую передачу данных от уровня управления вплоть до уровня датчиков и исполнительных механиз- мов. Благодаря IO-Link возможности интеллектуальных устройств могут быть реализованы в полной мере, что важно для развития технологий автоматиза- ции Индустрии 4.0. Соответствующий международным стандартам интерфейс обеспечивает удобство на всех этапах, начиная с проектирования и заканчи- вая монтажом, эксплуатацией и техни- ческим обслуживанием. Крупные про- изводители датчиков и промышленные производственные компании, включая Pepperl+Fuchs Comtrol, присоедини- лись к консорциуму IO-Link для про- движения технологии, имеющей мно- гочисленные преимущества перед стан- дартным вводом-выводом. Компания Pepperl+Fuchs представи- ла устройство с интерфейсом мастер IO-Link промышленного исполнения, являющееся шлюзом в EtherNet/IP™. Оно сочетает в себе преимущества стандарта IO-Link с протоколами EtherNet/IP™и Modbus TCP. Таким об- разом, можно легко интегрировать ма- стер IO-Link в системную сеть с суще- ствующими и новыми промышленны- ми установками Ethernet. Файлы описания устройств IODD (IO Device Description – описание ввода/ вывода устройства) и параметризация с помощью программных средств обес- печивают удобную конфигурацию и ин- теграцию датчиков IO-Link и исполни- тельных механизмов. Интеллектуаль- ное и прозрачное управление парамет- рами повышает гибкость работы прило- жения и сводит к минимуму время про- стоя. Даже в процессе сложных про- изводственных изменений параметры могут быть скорректированы быстро и легко. Благодаря прозрачности вплоть до каждого датчика пользователи имеют доступ к широкому спектру воз- можностей параметризации и диагно- стических функций устройств, что поз- воляет им выполнять предиктивное тех- ническое обслуживание. Обработка данных Входные или выходные данные пока- зывают последнее состояние датчика или сообщают о желаемом состоянии привода. Данные передаются в каждом цикле связи (обычно около 2 мс) и мо- гут содержать от 1 бита до 32 байт ин- формации. Служебная информация Блоки данных служебного протокола (SPDU – Service Protocol Data Units) дают пользователю возможность полу- чать подробную информацию об устройстве. Поддержка до шестнадцати тысяч блоков позволяет передавать всё, от базовой информации об устройстве (версии, тип, серийные номера и т.д.) до гораздо более продвинутой информа- ции (конфигурация, детальная диагно- стика или состояние). Определённые фрагменты информации описаны в стандарте протокола, но производители устройств, со своей стороны, могут до- полнительно предоставить любую не- обходимую информацию или конфигу- рацию. События События, происходящие слишком редко, чтобы быть включёнными в дан- ные процесса, но тем не менее нуждаю- щиеся в немедленной обработке (без за- проса SPDU), могут быть доставлены с помощью средства обработки событий IO-Link. Это позволяет передавать стан- дартную или специфичную для постав- щика информацию о любых сигналах тревоги или информационных сообще- ниях по мере их обнаружения (рис. 3). Мастер IO-Link эффективно защи- щает программистов ПЛК от сложно- стей работы с протоколом, обрабатывая их самостоятельно. Результатом являет- ся упрощение работы с интерфейсами EtherNet/IP™и Modbus TCP, что сокра- щает время разработки системы и за- траты на её развёртывание. Мастер IO- Link легко устанавливается на стандарт- ную DIN-рейку и имеет два порта Fast Ethernet, а также восемь подключае- мых/съёмных винтовых терминалов IO-Link (рис. 4). ОБ ЗОР / Т Е Х НОЛОГ ИИ СТА 3/2020 8 www.cta.ru ПЛК Промышленный Ethernet (EtherNet/IP) Мастер-устройство IO-Link Мастер-устройство IO-Link Датчики с интерфейсом IO-Link Датчики с интерфейсом IO-Link Рис. 3. Структура сети IO-Link на базе мастер-устройства IO-Link DR-8-EIP-T