¿En qué consiste el protocolo de comunicación OPC UA?
La Arquitectura Unificada de Comunicaciones de Plataforma Abierta (OPC UA) es un protocolo de comunicación entre maquinas que permite intercambiar información y datos entre una maquina y otra de una manera simplificada.
Mientras que el protocolo OPC convencional podía ocasionar fallos de vulnerabilidad, la nueva versión con arquitectura unificada resuelve este conflicto y aporta una mayor compatibilidad. Con el sistema OPC convencional únicamente nos limitábamos a enviar datos entre sistemas SCADA y sensores y, con OPC UA, podemos enviar datos a cualquier tipo de sistema (ERPs, hojas de Excel, aplicaciones móviles, etc.) de una manera más sencilla y segura.
Diferencias entre OPC UA y OPC convencional
| OPC UA | OPC original | |
Sistema operativo |
Cualquier sistema operativo, ya sea Android, Linux o Windows | Tecnología Windows (COM / DCOM) |
Seguridad |
Encriptación de las comunicaciones mediante certificados de seguridad | Comunicaciones sin encriptar |
Tecnología |
Puede residir dentro del PLC y formando parte del software de este | Debe instalarse sobre una máquina |
Modelo de información |
Combina todas ellas en una sola tecnología | Diferentes tecnologías para lidiar con cada tipo de fuente de datos y no todas pueden comunicarse entre si |
Firewall |
Muy sencillo de configurar | Muy complejo de configurar |
Beneficios de OPC UA para la industria
Gracias a las mejoras del OPC convencional, el OPC UA permite mejorar la comunicación entre todos los sistemas activos en nuestra planta industrial. Ya no solo la comunicación maquina a maquina (M2M), sino también en el procesamiento de datos enfocados al IoT.
Además, el protocolo de comunicación OPC UA permite que empresas pequeñas sin un gran presupuesto puedan incorporarlo y aproximarse a la industria 4.0, ya que reduce los costes de la integración de sistemas.
Con todas estas mejoras se ha dado un salto hacia una automatización mucho más eficiente y mucho más sencilla de implementar.
Integrar OPC UA y SCADA
Como hemos visto, integrar un sistema mediante protocolos OPC UA tiene muchos más beneficios que un sistema con OPC clásico. Todas estas ventajas se maximizan cuando conectamos nuestros sistemas OPC con SCADA.
Principales ventajas de la integración de OPC UA y SCADA
Mayor fiabilidad y seguridad
OPC UA sí está orientado a comunicaciones a través de TCP/IP compatibles con la seguridad que aportan los Firewalls. Esto permite tener separados los servidores OPC UA y el sistema SCADA en diferentes máquinas, aportando una mayor fiabilidad y seguridad a la infraestructura.
Mayor rendimiento
La integración de OPC UA con SCADA también aporta una mayor interoperabilidad. OPC UA se ha convertido en el estándar de comunicaciones para la Industria 4.0, por lo que todos los sistemas de control y aplicaciones de software tienden a incorporarlo en su stack. Esto se traduce en un mayor rendimiento en todos los sistemas, especialmente en el SCADA, en el que ahora se pueden integrar muchos más datos y obtener información más valiosa para la toma de decisiones.
Mayor eficiencia
Al ser un estándar cada vez más integrado y aceptado por todos los fabricantes, la integración de sistemas es prácticamente directa. Más allá de la seguridad que aporta este protocolo, a día de hoy es mucho más rápido y eficiente integrar sistemas entre sí a través de OPC UA que a través de OPC clásico u otros protocolos. Por tanto, OPC UA directamente implica un ahorro de tiempos y de costes en integración.
Mayor flexibilidad
La tendencia hacia la estandarización de comunicaciones industriales a través de OPC UA también implica flexibilidad. Muchos fabricantes de maquinaria, de instrumentación, de PLCs y otros dispositivos están integrando OPC UA como protocolo de comunicaciones estándar. Esto significa que se pueden integrar “plug and play” con los sistemas SCADA, sobre todo con aquellos cuyo protocolo nativo es OPC UA, como es el caso del software SCADA atvise®.
Mayor interoperabilidad
Y además de los dispositivos industriales de campo, sistemas de control y PLCs, también las aplicaciones de software de más alto nivel están incorporando OPC UA como protocolo de comunicaciones: sistemas MES/MOM, plataformas ERP, sistemas GMAO, software de gestión y notificación de alarmas, y más. OPC UA es sinónimo de interoperabilidad total en las comunicaciones industriales.
Mayor escalabilidad
Todo lo anterior también implica una mayor escalabilidad. Al ser factibles y seguras las comunicaciones a través de cualquier red, y al estar disponible cada vez en más sistemas y dispositivos, las infraestructuras de comunicaciones OPC UA se pueden ir escalando conforme crezca la producción sin ningún tipo de limitación.
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Alternativas que existen al protocolo OPC UA
Actualmente en el mercado existen pocas alternativas a este protocolo de comunicación. Las más extendidas son el protocolo OPC Clásico, basado en objetos COM y DCOM de Windows, que con la aparición de OPC UA está quedando en desuso, y el protocolo MQTT.
En este último caso, más que una alternativa se podría decir que es un complemento. Resumiéndolo mucho y dejando información pendiente de extender, se podría decir que OPC UA está orientado a comunicaciones industriales “pesadas” (datos con alarmas, metadatos, historización, formatos, estructuras, instancias y demás) mientras que MQTT está orientado a comunicaciones ligeras, justificándose bien cuando las redes entre los sistemas a conectar son muy débiles, muy remotas o cuando hay cobro por tráfico. En cualquier caso, existen plataformas como vNode Automation que facilitan sistemas híbridos OPC UA y MQTT.
¿Cómo y cuándo debemos cambiar de protocolo de comunicación M2M?
Para realizar cualquier cambio software, se debe tener muy claro el objetivo que se pretende alcanzar. En el caso de OPC, deberíamos ver cuál es el nivel de integración actual en nuestra planta, si la comunicación entre sistemas es optima y si nos sería viable escalar el modelo productivo actual con el sistema actual.
El factor diferencial que debe ayudarte a decidir si OPC UA es para tu planta de producción es, sin lugar a dudas, si buscamos automatizar procesos a largo plazo sin perder información por el camino y evitar errores.
Realizar una implementación de cambio de OPC a OPC UA no es una tarea sencilla, ya que hay muchos elementos a tener en cuenta y debe ser a medida de la planta en la que se va a integrar.
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