IO-Link主站与OPC UA接口配合使用的四种方案

将来自不同制造商的不同系统（都具有不同的接口，配置文件和通信机制）联网是工业4.0和工业物联网（IIoT）的挑战。这就是OPC UA的用处。它为从现场到云的连续信息交换创建了统一的基础。

OPC UA是开放平台通信统一体系结构的缩写，它使生产中的机器独立于平台，可互操作且可跨供应商进行协作。它使机器和系统之间的通信成为可能，无论是在封闭网络中还是通过Internet。但是，OPC UA不仅仅是通信协议：该体系结构还包括数据模型和交互概念。可伸缩性是该标准的另一个巨大优势。根据需求概要和应用程序范围，重点可以放在性能或安全性上，例如授权，加密，认证或身份验证。

在本文中，我们将向您展示开放数据交换标准可以实现哪些应用。

方案1：并行运行

OPC UA可以与标准工业机器控制系统并行使用，从而可以将增值数据传输到云中。借助Pepperl + Fuchs Comtrol开发的MultiLink TM技术，IO-Link主站能够通过多种协议将传感器数据传输到PLC和云。所述BTC12中间边缘网关建立与IO-Link主，适应于云的接口，并确保安全的数据传输的通信。这样，可以实现各种物联网应用程序，例如预测性维护。

方案2：改造

OPC UA也可以用于改造解决方案。如果已经在使用常规的IO-link主站，则可以将其替换为具有OPC UA接口的ICE2（EtherNet / IP）和ICE3（PROFINET）系列IO-link主站。

借助集成的MultiLink TM功能，可以同时为实时的不同系统（如几朵云）提供数据。除了将数据传输到多个云之外，集成的OPC UA服务器还可以通过PROFINET与更高级别的PLC进行并行通信。

场景3：在没有传统PLC环境的情况下进行应用

在未来的应用中，用户将面临既没有传统PLC也没有具有足够性能的PLC的挑战。

这种类型的应用程序的一个示例是资产管理以及通过OPC UA通过直接ERP或MES连接跟踪和跟踪组件。但是，即使在其他应用领域，例如在自动引导车辆中，也不一定必须使用高性能PLC。由于具有可扩展的占地面积，因此可以将OPC UA客户端移植到相对便宜的微控制器上。但是，在有些应用中，无法通过PLC映射新功能，而是使用基于PC的控制系统。

集成到IO-Link主站中的OPC UA接口建立了与这些系统的直接连接，例如，与边缘网关（例如Pepperl + Fuchs 的BTC12盒型瘦客户机）的直接连接。这样就可以在没有传统PLC环境的情况下实现应用程序。

方案4：具有多个PLC的应用

焊接单元是使用多个PLC的典型示例。在复杂的焊接单元内，有多个PLC，机器人，包括它们自己的机器人控制，基于PC的测量站，基于PC的光学质量控制和冷却水供应。较高级别的PLC通过PROFINET控制系统中的所有过程，基于PC的系统具有以太网TCP / IP网卡，并且冷却水站和机器人控制器均通过专有协议运行。

情况1：尽管现场总线协议不同，但OPC UA仍可以在系统之间进行通信和直接数据交换。例如，这使机器人可以直接或通过云与工厂内的其他系统通信。

情况2：记录并评估冷却水实体的排放值（包括其他过程参数，例如循环时间和温度值），以进行预防性维护。通过OPC UA，确定的值将被传输到更高级别的系统或直接传输到云，在云中数字服务和其他服务可以访问它们。这些分析记录可根据可能的偏差识别不合规之处，以防止错误和由此造成的损坏。

情况3：测量站将测量数据提供给数据库，并同时提供给控制系统。使用OPC UA，可以通过两个不同的通道轻松传输测量数据。

通过将OPC UA首次集成到ICE2（EtherNet / IP）和ICE3（PROFINET）IO-Link主系列中，Pepperl + Fuchs为从现场到云的无缝通信奠定了基础。除了实时现场总线协议，这些模块还具有OPC-UA接口，使其非常适合基于云的系统。借助完全基于Web的配置概念，不需要任何其他软件，它们可以高效地进行调试，并且对于没有高级PLC的独立应用程序也是理想的解决方案。