OPC Unified Architecture (UA)
技术、产品以及数据交换标准的制定
倍福多年来一直是开放标准的先驱,很多客户都可以从倍福及第三方产品之间广泛的互操作性中受益。互操作性同样也是 OPC 标准化的一个重要的组成部分。包括参与 OPC 基金会的很多工作组开展的各项活动,进行产品认证或参加 OPC 基金会(包括在欧洲)每年组织举办的互操作性测试研讨会(Plugfest)。研讨会上会对规范的方方面面进行测试,以提升参与会议的不同制造商的不同 OPC UA 产品之间的真正互操作性。这个活动会对产品的开发产生直接影响,具体反映在厂商们针对不同的应用开发的各种产品上。
倍福 OPC UA 产品的应用场景
当然,OPC UA 客户端/服务器架构具有可用于实现机器对机器方案的优点,但从性能角度来看,它也有底层 TCP/IP 通信连接的缺点。2016 年,OPC UA 规范中增加了发布者/订阅者机制,允许通过“消息代理”进行通信。在本地网络连接中,可使用 UDP 作为传输通道实现此目的。对于跨网络通信,可使用 MQTT 作为传输通道。通过 TF6105TwinCAT 3 OPC UA Pub/Sub 功能,倍福提供了直接实时使用两种传输路径的机制。
倍福是 OPC 基金会的现场级通信(FLC)计划的成员之一,该计划为控制通信定义了一个开放、统一的接口(OPC UA FX 控制器到控制器)。该标准描述了设备和配置模型,可用于通过 OPC UA Client/Server 和 OPC UA Pub/Sub 配置和建立不同制造商的设备和/或控制器之间可操作的通信关系。
TwinCAT 3 Scope 是一个软件示波器,用于通过各种绘图工具以图形方式显示信号曲线。例如 YT、XY、条形图或数字图表。其中还包括长期记录、高级输出选项和触发器控制数据存储功能。通过集成 OPC UA 和 TwinCAT Scope,还可以访问第三方设备中的变量,让它们能够在熟悉的 Scope 界面中轻松、方便地进行诊断。
OPC UA 也可以集成到 TwinCAT HMI 中。这样就能够实现第三方设备的可视化以及变量访问。
倍福 Device Manager 作为标准配置预装在所有倍福工业 PC 中,用于显示硬件设备的系统诊断信息, 通常这些诊断信息也可以通过控制器的 Windows 操作系统和倍福控制器主板 BIOS 界面进行访问。控制系统的核心是控制器,生产中的任何故障都可能导致高昂的停机成本,为了避免故障并最大限度地减少停机时间,设备的状态检测和监控,以及提前预判故障就显得极为重要, 例如由于风扇故障或散热不充分而引起设备“死机”等等。所有倍福工业 PC 在运行期间均提供采集、分析和评估系统数据的诊断功能选项,并可对现有的硬件和软件组件通过统一的接口进行安全访问。倍福工业 PC 和嵌入式控制器上更集成了 OPC UA 服务器的功能,可访问工业 PC 在 Device Manager 中显示的相关诊断数据。
由于 TwinCAT 具有开放和灵活的通信架构,TwinCAT 3 功能也非常适合用于实施翻新改造方案。通过配备了 OPC UA 技术的倍福边缘控制设备可以轻松扩展现有设备,而无需修改设备的程序代码。倍福的各种工业 PC 都适合用作边缘控制设备硬件。原则上,每台倍福工业 PC 都能够提供并执行这类边缘控制设备的功能。这样就能够完美地扩展边缘控制设备及在其上运行的软件,以满足其预期用途要求。
模块化设计是机械工程,尤其是设备工程领域中的一个重要课题,可以提高设备部件的灵活性和可重用性, 显著减少转换和设置时间。模块类型包(MTP)是一项不受制造商限制的标准,在生产作业中与 OPC UA 通信。TwinCAT 支持在开发和生产阶段使用 TwinCAT 3 功能组件 TF8400 和 TF8401 高效创建设备模块。
产品信息
TE6100 | TwinCAT 3 OPC UA Nodeset Editor
The TwinCAT 3 OPC UA Nodeset Editor is a software for displaying, customizing, and creating the XML-based formal description files of OPC UA information models known as nodesets.
TF2000 | TwinCAT 3 HMI Server
The TwinCAT 3 HMI Server is a modular web server that provides the human-machine interface (HMI). It supports all CPU classes from Arm® to multi-core. The powerful architecture enables a wide range of application scenarios from local panel solutions to multi-client, multi-server and multi-runtime concepts.
TF3300 | TwinCAT 3 Scope Server
The TwinCAT 3 Scope Server prepares data for the graphical display in the TwinCAT 3 Scope View. It can be used with the Scope View Base or the TE1300 Scope View Professional version. The Scope Server is particularly suitable for autonomous data recording in distributed systems in the production, plant or machine network. It not only has TwinCAT-specific communication interfaces, but also a standardized communication connection via OPC UA.
TF6100 | TwinCAT 3 OPC UA
OPC UA is a platform-independent, service-oriented communication architecture for reliable, secure and multisupplier data transport from the production level to the production planning and ERP system or to the cloud.
TF6105 | TwinCAT 3 OPC UA Pub/Sub
TwinCAT 3 OPC UA Pub/Sub extends the OPC UA client/server architecture to include publisher/subscriber communication patterns. The TF6105 TwinCAT 3 OPC UA Pub/Sub provides the necessary implementations of the protocol so that these kinds of communication patterns can be readily integrated into the TwinCAT application. It includes various transport protocols as defined in the corresponding OPC UA specification part (OPC10000-14), e.g. UDP and MQTT.
TF6720 | TwinCAT 3 IoT Data Agent
The TwinCAT 3 IoT Data Agent provides bi-directional IoT communication functions in the form of a gateway application that can be configured and operated independently from the TwinCAT real-time environment.
EK9160 | IoT 总线耦合器
EK9160 耦合器不需要编写控制程序就可以直接将 EtherCAT I/O 的数据传到物联网(IoT)。它根据不同的 IoT 通信协议转换 E-bus 信号,通过这种方式将 I/O 数据简单、标准化地集成到基于云的通信和数据服务中。既不需要控制器,也不需要事先编程。I/O 数据传输的参数设置可以通过便于用户使用的网页对话框来完成,支持任何浏览器访问。所需的云服务和安全功能(身份验证,加密等)也可以很方便地使用浏览器进行配置。参数设置完成后,耦合器自动发送数字量或模拟量 I/O 值给云服务,包括时间戳。