A variedade de dispositivos, aplicações e plataformas operando de forma integrada na indústria demanda um método de comunicação confiável que possa interconectar os diversos recursos encontrados nestes ambientes. Nesse contexto, o OPC UA atua como um protocolo ponte, possibilitando a troca segura e eficiente de dados entre diversos sistemas industriais.
À medida que as empresas buscam maior eficiência, escalabilidade e interoperabilidade, o OPC UA desempenha um papel fundamental impulsionando a transformação digital e capacitando as organizações a explorar todo o seu potencial. Para ajudá-lo a extrair a capacidade máxima do seus CLPs, criamos um manual técnico que aborda diversos aspectos relacionados ao uso dos controladores Altus em redes que utilizam o protocolo OPC UA.
Neste artigo, você vai ver detalhes sobre o protocolo, como ele pode ser aplicado para conectar sistemas e dispositivos inteligentes, casos de aplicação em que os CLPs Altus foram utilizados com redes desse tipo e fazer o download do Manual OPC UA criado por nossa equipe de especialistas em P&D.
O papel do OPC UA na comunicação industrial
O OPC UA é uma pedra fundamental na comunicação industrial moderna, oferecendo um robusto framework para troca segura e confiável de dados entre diversos sistemas. Criado em 2008 por meio de uma iniciativa envolvendo diferentes empresas do segmento tecnológico, incluindo a Microsoft, ele foi desenvolvido para garantir a interconexão de dispositivos inteligentes no chão de fábrica, melhorando o fluxo de troca de informações e aumentando a responsividade da análise de cenários.
Conforme o nome sugere, o OPC UA é uma Plataforma de Comunicação Aberta com Arquitetura Unificada (do inglês Open Communication Platform with Unified Architecture), o que o torna executável em qualquer sistema operacional e em qualquer plataforma de hardware, como computadores, servidores em nuvem e CLPs. O protocolo possui compatibilidade com firewalls e oferece um conjunto de recursos de segurança, como criptografia de sessão, autenticação, controle de usuários, entre outros. O padrão também possui uma arquitetura em camadas com uma estrutura preparada para incorporar futuras inovações tecnológicas.
Ao contrário de seus predecessores, o OPC UA é independente de plataforma, ou seja, pode operar de forma integrada em vários sistemas operacionais, arquiteturas de hardware e linguagens de programação. Em um contexto industrial, pode ser usado para fazer a conexão entre o CLP e o sistema supervisório SCADA, fornecendo as informações necessárias para embasar a tomada de decisões dos operadores de planta e recebendo as instruções de ajuste para os dispositivos de campo.
Essa versatilidade faz do OPC UA a escolha ideal para organizações que buscam integrar sistemas heterogêneos e alcançar a verdadeira interoperabilidade.
Saiba mais em Por que usar os protocolos OPC UA, MQTT e CANOpen em minhas aplicações IoT?
Principais Características e Benefícios do OPC UA
Conectividade: 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 Série Nexto de controladores programáveis. 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.
O quinto CLP, assim como a IHM, está localizado na ponte de comando. Tanto os controladores nos gabinetes do CCM quanto o Xpress na ponte de comando são conectados à IHM X2 através de uma rede Ethernet e se comunicam com ela utilizando o protocolo OPC UA.
Saiba mais sobre o projeto no Blog I&A, em Primeiro barco comercial a hidro combustível do mundo utiliza tecnologia Nexto Xpress.
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.
