The variety of devices, applications and platforms operating in an integrated manner in the industry demands a reliable communication method that can interconnect the various resources found in these environments. In this context, OPC UA acts as a bridge protocol, enabling the secure and efficient exchange of data between various industrial systems.
As businesses seek greater efficiency, scalability, and interoperability, OPC UA plays a key role in driving digital transformation and empowering organizations to unlock their full potential. To help you get the most out of your PLCs, we have created a technical guide that covers various aspects related to using Altus controllers in networks that use the OPC UA protocol.
In this article, you will see details about the protocol, how it can be applied to connect smart systems and devices, application cases in which Altus PLCs were used with networks of this type and download the OPC UA Manual created by our team of R&D experts.
The role of OPC UA in industrial communication
OPC UA is a cornerstone of modern industrial communication, offering a robust framework for secure and reliable data exchange between diverse systems. Created in 2008 through an initiative involving different companies in the technology segment, including Microsoft, it was developed to ensure the interconnection of intelligent devices on the factory floor, improving the flow of information exchange and increasing the responsiveness of scenario analysis.
As the name suggests, OPC UA is an Open Communication Platform with Unified Architecture, which makes it executable on any operating system and any hardware platform, such as computers, cloud servers and PLCs. The protocol is compatible with firewalls and offers a set of security features, such as session encryption, authentication, user control, among others. The standard also has a layered architecture with a structure prepared to incorporate future technological innovations.
Unlike its predecessors, OPC UA is platform-independent, meaning it can operate seamlessly across multiple operating systems, hardware architectures and programming languages. In an industrial context, it can be used to connect the PLC to the SCADA supervisory system, providing the information needed to support plant operators' decision-making and receiving adjustment instructions for field devices.
This versatility makes OPC UA the ideal choice for organizations looking to integrate heterogeneous systems and achieve true interoperability.
Find out more at Why use the OPC UA, MQTT and CANOpen protocols in my IoT applications?
Key Features and Benefits of OPC UA
Connectivity: O OPC UA permite uma comunicação fluida entre uma variedade de sistemas e dispositivos, independentemente do fornecedor ou da plataforma tecnológica. Essa conectividade promove interoperabilidade e colaboração em todo o cenário industrial, simplificando a troca e a integração de dados.
Segurança: O protocolo possui recursos robustos de segurança, como controle de acesso, autenticação e criptografia para garantir integridade, confidencialidade e defesa contra ataques online.
Escalabilidade: A possibilidade de criar arquiteturas escaláveis permite a expansão da rede com dispositivos adicionais e estruturas de dados complexas sem comprometer o desempenho ou a confiabilidade.
Modelos de Dados Padronizados: O OPC UA utiliza modelos de dados padronizados para definir como as informações são estruturadas e trocadas, promovendo interoperabilidade e simplificando a integração de dados entre sistemas heterogêneos.
Tolerância a Falhas: O protocolo também conta com recursos de tolerância a falhas, garantindo operações contínuas e minimizando o tempo de inatividade em ambientes críticos.
CLPs Altus e o protocolo OPC UA
Por ser um recurso essencial para CLPs modernos e de alto desempenho, o protocolo OPC UA está disponível em todos os produtos da Nexto Series programmable controllers.. Ele tem sido amplamente utilizado para conectar os CLPs responsáveis pela coleta de dados de dispositivos de campo a sistemas de supervisão e aplicações inteligentes hospedadas na nuvem.
Recentemente, um importante estaleiro nos Estados Unidos responsável pela construção de embarcações avançadas utilizou a tecnologia dos produtos Altus para modernizar o sistema de automação de sua frota e desenvolver o primeiro catamarã a hidrogênio da América do Norte.
A arquitetura aplicada conta com cinco XP315, um dos CLP IoT-ready da Altus, e uma IHM de 15” da Série X2. Quatro dos controladores estão em gabinetes isolados em Centros de Controles de Motores, localizados adjacentes à sala da célula de combustível e em cada casco. Eles controlam os drivers responsáveis pelo acionamento das bombas e exaustores de bordo através de uma rede CANopen. Os controladores também coletam dados dos sensores e dispositivos que monitoram as variáveis do sistema.
The fifth PLC, like the HMI, is located on the bridge. Both the controllers in the CCM cabinets and the Xpress on the command bridge are connected to the X2 HMI via an Ethernet network and communicate with it using the OPC UA protocol.
Saiba mais sobre o projeto no Blog I&A, em First American hydrogen powered catamaran uses Xpress technology.
Outra empresa buscou a tecnologia Altus para implementar um sistema de segurança contra ressacas. A solução controla o acesso à área do quebra-mar do porto. Ela utiliza dois controladores Nexto Xpress, nossa linha de CLPs compactos e IoT-ready, para comunicar com a boia instrumentada, que fica em alto mar, e com os semáforos para indicação de ressaca. O sistema desenvolvido é utilizado para controlar a entrada à área do quebra-mar do porto e sinalizar aos trabalhadores o risco de acesso ao local.
A arquitetura implementada utiliza dois CLPs XP340, modelo mais avançado da família Nexto Xpress, para calcular o risco de ressaca e realizar o acionamento dos semáforos que indicam o perigo de acesso ao local. A solução desenvolvida conta com um sistema web baseado em NODE-Red para fazer consultas do tipo HTTP ao servidor que contém os dados enviados pelos sensores embarcados na boia instrumentada em alto mar, utilizada para coletar informações sobre o clima e as variáveis que precedem o momento distúrbio do oceano. O sistema, então, envia estes dados para o controlador através do protocolo de comunicação OPC UA.
Veja mais detalhes desse case no artigo CLP IoT Nexto Xpress utilizado em sistema de segurança de quebra-mar.
Manual OPC UA para CLPs Altus
O manual desenvolvido pelos especialistas do time de P&D da Altus foi projetado para fornecer uma compreensão abrangente do protocolo OPC UA. Nele, você vai encontrar descrições técnicas detalhadas que irão lhe ajudar a entender as complexidades dos conceitos de comunicação do protocolo, oferecendo uma base sólida para implementar o OPC UA em aplicações que utilizam os CLPs da Altus.
Veja mais sobre a tecnologia embarcada nos CLPs da Altus no artigo NX3008, uma CPU global para integrar seu negócio ao universo 4.0.
O manual vai além do básico, explorando assuntos complexos como configurações de segurança, recurso que ajuda a garantir uma defesa forte contra ameaças online e acessos ilegais a sua rede. O material também traz um detalhamento sobre ferramentas de diagnóstico, recursos que podem auxiliar na manutenção eficaz e solução de problemas, melhorando assim o tempo de atividade e a confiabilidade do sistema.
Além disso, o manual inclui uma seção detalhada de análise de desempenho, permitindo que os usuários otimizem seus CLPs para obter a máxima eficiência possível. Essa abordagem detalhada capacita os usuários a utilizarem todo o potencial do OPC UA.
Preencha o formulário abaixo para baixar o manual e qualificar ainda mais sua experiência com os CLPs Altus e o protocolo OPC UA.
