Industriel : dernière ligne droite pour amener le protocole OPC UA jusqu’aux réseaux de terrain

[EDITION ABONNES] Trois ans après son lancement sous l’égide de l’OPC Foundation, l'initiative Field Level Communications (FLC), qui vise à faire descendre le protocole de communication orienté services OPC UA jusqu’aux réseaux de terrain, a bouclé la deuxième version du projet de standard OPC UA FX (Field eXchange). ...Après révision par les membres de l’organisme industriel, celle-ci deviendra la première spécification de l’initiative FLC disponible dans le domaine public.

Le projet de spécification se décline en quatre volets (OPC 10000-80, 81, 82 et 83) et se focalise sur les communications entre composants d’automatisation (C2C) permettant d’échanger des données de procédé et des données de configuration grâce aux extensions OPC UA Client/Server et PubSub, associées à des connexions de pair à pair et des diagnostics de base. L’extension PubSub, rappelons-le, facilite l’échange de services OPC UA via le mode de transmission sans connexion UDP (User Datagram Protocol), un prérequis pour le déploiement effectif de la technologie OPC UA TSN (Time Sensitive Networking) (lire notre article ici) et pour garantir des communications peu gourmandes en ressources.

Le volet 80 (OPC 10000-80) fournit une vue d'ensemble et présente les concepts de base de l'utilisation d'OPC UA pour les communications sur les réseaux de terrain. Le volet 81 (OPC 10000-81) spécifie le modèle d'information de base et les concepts de communication visant à répondre aux divers cas d'usage et exigences de l'automatisation des usines et des processus. Le volet 82 (OPC 10000-82) décrit les services de mise en réseau, tels que la découverte de la topologie et la synchronisation temporelle. Le volet 83 (OPC 10000-83) décrit les structures de données pour le partage des informations requises pour l'ingénierie hors ligne à l'aide de descripteurs et de packages de descripteurs.

A noter qu'une démonstration multifournisseur impliquant des contrôleurs d’automatismes et des composants d’infrastructure réseau d’une vingtaine d’équipementiers différents (*) a été mise en place pour prouver l’interopérabilité permise par le protocole OPC UA et les extensions au niveau réseau de terrain OPC UA FX. Avec ces extensions, les contrôleurs sont capables d'échanger des données de processus avec d'autres contrôleurs à l'aide des mécanismes PubSub et UAFX Connections.

Dans la démonstration, les données de processus sont échangées au travers du protocole UDP/IP sur Ethernet filaire ou Ethernet TSN, ainsi qu'en combinaison avec une connexion sans fil 5G.

Depuis le lancement de l'initiative FLC en novembre, plus de 320 experts de plus de 65 sociétés membres de l’OPC Foundation auraient participé aux différents groupes de travail techniques portant sur des sujets comme le déterminisme, le contrôle/commande de mouvements, l’instrumentation et la sûreté de fonctionnement.

Selon l’OPC Foundation, des progrès ont également été réalisés par deux autres groupes de travail de l’initiative FLC. Ainsi le groupe de travail focalisé sur la sûreté de fonctionnement a finalisé la version 2.0 de la spécification OPC UA Safety (OPC 10000-15) qui comprend des extensions pour OPC UA PubSub et assure la prise en charge de la spécification OPC UA FX.

Le groupe Motion, quant à lui, a débuté en mai 2020 des travaux pour développer une architecture et un modèle d'information commun pour les dispositifs de mouvement, travaux qui ont abouti à des spécifications d'exigences et à la création de concepts techniques.

« En raison de sa polyvalence et de son indépendance vis-à-vis des équipementiers, OPC UA est aujourd’hui utilisé dans de nombreuses applications industrielles différentes et est soutenu par diverses initiatives dans le domaine de l'automatisation des processus et des usines, indique Stefan Hoppe, le président de l’OPC Foundation. Les extensions OPC UA spécifiées par l’initiative FLC sont indispensables pour réaliser notre objectif qui est d'établir OPC UA en tant que solution d'interopérabilité industrielle échelonnable et standardisée, du capteur jusqu’au cloud. »

(*) ABB, Beckhoff, Rexroth, B&R, Cisco, Emerson, Festo, Hilscher, Hirschmann, Huawei, Intel, Kalycito, Kuka, Lenze, Mitsubishi Electric, Molex, Moxa, Murrelektronik, Omron, Phoenix Contact, Pilz, Rockwell Automation, Schneider Electric, Siemens, TTTech, Wago et Yokogawa.