Le applicazioni pratiche di OPC UA Pub/Sub e la sua importanza
L'importanza delle specifiche PubSub può essere compresa solo quando viene applicata e porta benefici diretti agli integratori di sistema e alle nicchie industriali. Anche se PubSub è ancora in fase iniziale e i casi di studio delle sue applicazioni sono limitati, si possono in ogni caso trarre conclusioni sulla sua importanza. Un esempio dell'importanza di PubSub è la sua capacità di fornire garanzie in tempo reale. Ciò è particolarmente importante quando il trasferimento di dati in tempo reale determina il funzionamento di un quadro automatizzato unificato.
Gli ambienti automatizzati sono guidati da code di trasmissione per diverse classi di traffico con ogni classe controllata da un determinato gate di trasmissione che viene attivato in cicli. Anche le fasce orarie per ogni coda di trasmissione sono sincronizzate nel tempo. Questo significa che ogni volta che un pacchetto non completa la sua trasmissione entro il tempo assegnato, allora sarà rimandato fino al ciclo successivo, ostacolando così le comunicazioni in tempo reale.
L’OPC UA PubSub è costruito per eliminare questo ostacolo. Lo fa assicurando che i server inviino o pubblichino i dati alla rete o al middleware, e ogni cliente può ricevere o abbonarsi a questi dati in ogni ciclo temporale. La possibilità di pubblicare e abbonarsi ai dati indipendentemente dai cicli di sincronizzazione configurati garantisce l'automazione in tempo reale. In pratica, i tempi di inattività delle applicazioni sensibili al tempo negli stabilimenti produttivi possono essere eliminati implementando OPC UA PubSub. L'implementazione assicurerà applicazioni a livelli più profondi, come la sincronizzazione del movimento dei nastri trasportatori. Il middleware integrato con i nastri trasportatori riceverà informazioni in tempo reale e continuerà a funzionare anche in caso di mancato rispetto degli orari configurati.
PubSub serve anche come soluzione a molte delle limitazioni che le implementazioni di OPC UA devono affrontare. Un esempio è l'eliminazione della funzione da un client a un server (uno-a-uno) associata all’OPC UA. PubSub assicura che siano possibili configurazioni uno-a-molti o molti-a-molti. Questo rende l'OPC UA compatibile con le applicazioni IoT e IIoT. Con l'implementazione di PubSub, i dati pubblicati sul middleware orientato ai messaggi sono accessibili a più client o abbonati. Gli abbonati possono quindi accedere a tipi specifici di dati senza dover sapere che tipo di editori ci sono. In questo modo si accelera anche l'integrazione dell'IIoT nella produzione.
L’OPC UA PubSub supporta anche le comunicazioni peer to peer tra più controllori, nonché tra controllori e human machine interfaces (HMI). Garantisce inoltre comunicazioni in tempo reale e flussi di lavoro asincroni tra i server OPC UA e il cloud. In termini di sicurezza, le specifiche PubSub integrano gli algoritmi SHA-256 per garantire la privacy e la sicurezza quando i dati vengono scambiati localmente o attraverso il cloud.
Infine, OPC UA PubSub ospita le tecnologie di rete time-sensitive networking (TSN) per guidare le applicazioni sensibili al tempo nelle industrie. Secondo noi di EXOR International, l'integrazione di OPC UA PubSub con il TSN, ha accelerato i tempi di ciclo che si sono verificati sotto i due millisecondi e il jitter di 100 nanosecondi. In questo modo le apparecchiature sono in grado di gestire applicazioni sensibili al tempo senza incontrare colli di bottiglia.
Conclusione
Pub/Sub è il passo successivo nell'evoluzione degli standard OPC che garantiscono il perfetto funzionamento delle procedure di automazione industriale. La sua implementazione è garantita per aumentare l'adozione di OPC UA in tutti gli stabilimenti di oggi. Ha anche un ruolo importante da svolgere nell'integrazione delle applicazioni e dei dispositivi dell'IoT e dell'IIoT nella produzione.