Conheça o OPC UA e seus diferenciais para a conectividade na Indústria

Conheça o OPC UA e seus diferenciais para a conectividade na Indústria

23 Jan 2019

A era da conectividade total, tonificada pela difusão da Indústria 4.0 e os conceitos que a sustentam, ratificou a importância de utilizar tecnologias capazes de suprir a demanda de comunicação em tempo real entre sistemas e dispositivos. Porém, mesmo com o avançar acelerado da tecnologia, até a última década, a interação entre os diferentes dispositivos industriais era dificultosa, uma vez que cada um era produzido por um fabricante diferente e possuía seus próprios drivers e protocolos de comunicação. É nesse contexto que, em 2008, é lançado o OPC UA, protocolo de comunicação "universal" criado para extinguir o problema de interconexão entre dispositivos.

Como surgiu a OPC?

O padrão faz parte de uma iniciativa envolvendo diferentes empresas do segmento tecnológico, entre elas a Microsoft, para desenvolver um protocolo único que substituísse os protocolos proprietários criados até então. Assim surgiu o OPC (Open Platform Communications), padrão para acesso a dados em tempo real dentro do sistema operacional Windows. O primeiro padrão foi denominado OPC Classic e possui três especificações:

OPC DA (Data Access) – define a troca de dados, incluindo valores, tempo e informações de qualidade;

OPC A&E (Alarm and Events) – define a troca de informações de mensagens do tipo alarme e eventos, bem como estado de variáveis e gerenciamento de estado;

OPC HDA (Historical Data Access) – define métodos de consulta e análises que podem ser aplicadas em dados históricos.

Com o tempo, surgiu uma insatisfação entre algumas indústrias pelo fato de estarem limitadas ao Windows, deixando de fora sistemas operacionais como Linux e Mac (Apple). Este cenário demandou a criação de um novo padrão que permitisse a interconexão entre diferentes sistemas operacionais. Foi então que, em 2008, surgiu o OPC UA (Unified Architecture). Desde então, a solução tem sido implementada de forma crescente na indústria para garantir a interconexão de dispositivos inteligentes do chão de fábrica, melhorando o fluxo de troca de informação e aumentando a agilidade de análise de cenários.

Características e vantagens do protocolo

Por ser um padrão independente de plataforma, o OPC UA implementa sua própria camada de segurança baseada em uma infraestrutura de chave pública (PKI), que utiliza um padrão industrial de certificados digitais x.509 e autenticação de endereços, autorização, criptografia e integridade de dados. O protocolo, que tem a Ethernet Industrial como meio físico, suporta dois formatos de mensagem, UA Binário e XML, e dois protocolos de transporte, OPC TCP e SOAP/HTTP(S). Neste arranjo, enquanto o formato define como os dados da mensagem são codificados, o protocolo de transmissão aponta o meio pelo qual as mensagens são passadas entre o cliente e o servidor.

Para realizar essa troca de mensagens entre clientes e servidores OPC UA, são necessárias três informações: formato da mensagem, protocolo de transporte e medidas de segurança do canal. Em teoria, qualquer combinação é possível. Mensagens XML não criptografadas podem ser enviadas através de OPC TCP, enquanto mensagens binárias codificadas e assinadas podem ser enviadas via HTTP. Na prática, porém, o formato mais provável e os emparelhamentos de transporte mais utilizados são UA Binary + OPC TCP, por sua simplicidade de formato e transmissão, e XML + SOAP/HTTP(S), que é mais amigável ao firewall e mais facilmente consumível da perspectiva dos clientes genéricos.

Confira aqui as três principais vantagens do protocolo OPC UA para os processos indústrias:

Independência de plataforma – opera sob qualquer sistema operacional e em qualquer plataforma de hardware, como PC, servidores em nuvem e CLP.

Segurança – é compatível com firewalls e fornece um conjunto de controles, como criptografia de sessão, autenticação, controle de usuário, entre outros.

Extensível – conta com uma arquitetura multi-camadas com estrutura preparada para incorporar futuras inovações tecnológicas.

OPC UA nos produtos Altus

Por ter a inovação como um de nossos mais importantes valores, demos um passo à frente e já incorporamos o protocolo OPC UA em dois de nossos principais produtos de controle e supervisão. Hoje, a tecnologia está disponível nos produtos da Série Nexto, incluindo os CLPs compactos da linha Nexto Xpress, nossa mais nova solução de controle para a Indústria 4.0, e na versão 2018 do software de supervisão SCADA/HMI BluePlant.

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