Giao thức OPC UA Server được xem là “chìa khóa” giúp người dùng triển khai công nghệ 4.0, mở ra tiền đề giao tiếp chuẩn hóa giữa các thiết bị hiện đại trong hoạt động sản xuất, kinh doanh.
OPC UA Server là gì?
Khái niệm OPC UA Server
OPC UA là từ viết tắt của hai cụm từ là: Open Platform Communications (tạm dịch: truyền thông nền tảng mở) và Unified Architecture (tạm dịch: kiến trúc thống nhất).
Đây là một giao thức truyền thông hiện đại trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp. OPC UA được sử dụng để thu thập và theo dõi dữ liệu. Hoạt động này dựa trên các ứng dụng truyền thống, hiện đại, nền tảng IoT hoặc công nghệ 4.0.
OPC là phiên bản kế nhiệm của công nghệ OPC. Giao thức này mang lại một cơ chế mới: an toàn, cởi mở và đáng tin cậy hơn. Nhờ đó quá trình truyền thông tin giữa máy chủ và máy khách diễn ra hiệu quả. Song, OPC UA còn hỗ trợ phương tiện vận chuyển mở, bảo mật cao và mô hình thông tin toàn vẹn hơn OPC Classic.
OPC UA có thể truyền tải mọi thông tin từ đơn giản đến phức tạp trên toàn nhà máy. Giao thức này hoạt động trên nhiều nền tảng phần mềm và có cơ chế phức tạp. Đồng thời, OPC UA có khả năng mở rộng và cực kỳ linh hoạt. Do đó, chúng được thiết lập để kết nối máy chủ và máy khách một cách an toàn.
OPC UA được ứng dụng như thế nào?
Ngày nay, việc sử dụng hệ thống trung gian dựa trên Windows đã được hạn chế. Thay vào đó, người ta sử dụng OPC UA để kiểm soát giám sát. Nhờ vậy, quá trình truyền dữ liệu từ trường được hợp lý hóa. Đồng thời, việc kiểm soát các cấp theo ngành dọc đến cấp quản lý và doanh nghiệp hiệu quả hơn.
Bên cạnh đó, OPC UA phù hợp cho việc truyền thông M2M (Machine to Machine). Giao thức này giúp ngôn ngữ chung giữa việc kiểm soát thiết bị và cảm biến truyền dữ liệu an toàn hơn.
Các thông số kỹ thuật của OPC UA
Giao thức OPC UA bao gồm các thông số kỹ thuật riêng lẻ. Trong đó, những thông số này sẽ mô tả chức năng. Hệ thống máy chủ và máy khách OPC không hỗ trợ cho tất cả các thông số kỹ thuật.
Khi sử dụng máy chủ và máy khách OPC, người dùng cần xem xét các thông số kỹ thuật được yêu cầu, cũng như các thông số kỹ thuật được thực hiện bởi máy chủ và máy khách. Trong đó, OPC UA bao gồm các thông số kỹ thuật sau:
1. Khái niệm
2. Mô hình bảo mật
3. Mô hình không gian địa chỉ
4. Dịch vụ
5. Mô hình thông tin
6. Ánh xạ
7. Cấu hình
8. Truy cập dữ liệu
9. Cảnh báo và điều kiện
10. Chương trình
11. Truy cập lịch sử
12. Khám phá
13. Tổng hợp
14. PubSub
Để quá trình sử dụng hoạt động hiệu quả, người dùng không cần thiết phải biết thông số kỹ thuật chi tiết. Điều quan trọng là máy chủ và máy khách OPC phải phù hợp với quy trình kinh doanh dự án.
OPC UA trong thời đại 4.0
Trong thời đại 4.0, OPC UA đóng vai trò là một tiêu chuẩn mở, giúp các nhà sản xuất sẽ giảm bớt gánh nặng về chi phí. Đồng thời, chúng tạo ra nhiều sự lựa chọn mới mẻ dành cho người dùng. Hiện tại, những nhà sản xuất phần cứng chỉ cần cung cấp một máy chủ OPC cho các thiết bị của họ để có thể giao tiếp với bất kỳ máy khách OPC nào khác.
Ngoài ra, giao thức OPC UA giúp tối ưu hóa công việc tại các nhà cung cấp phần mềm, các máy khách OPC thường tương thích với các thiết bị phần cứng tự động hóa. Vì thế, người dùng có thể tự do lựa chọn phần mềm máy khách OPC mong muốn. Đồng thời, chúng sẽ tạo ra giao tiếp liền mạch với phần cứng hỗ trợ OPC.
Một số tính năng của OPC UA
Mở rộng
OPC UA có khả năng mở rộng và không chịu sự phụ thuộc vào nền tảng. Ngoài ra, giao thức này hỗ trợ được trên các máy chủ cao cấp hoặc cảm biến cấp thấp. OPC UA bổ sung thêm các tính năng mới mà không ảnh hưởng đến các ứng dụng hiện có.
Vận chuyển và mã hóa chung
Giao thức OPC UA sử dụng phương tiện truyền tải và mã hóa tiêu chuẩn chung. Nhờ đó, việc kết nối hệ thống nhúng và hệ thống doanh nghiệp diễn ra dễ dàng hơn.
Bảo mật
Mô hình bảo mật của OPC UA được thiết kế vô cùng tinh vi. Điều này giúp đảm bảo việc xác thực giữa máy chủ – máy khách và nâng cao tính toàn vẹn trong quá trình giao tiếp.
Kết nối Internet
OPC UA có khả năng di chuyển dữ liệu thông qua Internet. Đây được xem là một trong những tính năng thiết yếu của giao thức này.
Cơ chế báo động
Cơ chế của OPC UA sử dụng cấu hình cao. Nhờ đó, chúng có thể cung cấp cảnh báo và thông báo sự kiện cho những khách hàng quan tâm. Khả năng báo động của giao thức vô cùng tinh vi, giúp việc phát hiện lỗi sai được nhận diện nhanh chóng hơn.
Độ tin cậy cao
OPC UA được thiết kế nhằm đảm bảo dữ liệu đến và xác thực nội dung khi thực hiện truyền thông điệp. Nhờ đó quá trình quyết định xử lý back-end, ghi dữ liệu được chính xác hơn.
Việc này thích hợp để ứng dụng trong hệ thống sản xuất hoặc dịch vụ công nghiệp. Bên cạnh đó, OPC UA có hỗ trợ dự phòng để hệ thống được kết nối lại trong thời gian thực một cách nhanh chóng.
Trên thị trường tự động hóa và công nghiệp 4.0, OPC UA đã trở thành một nhân tố tiêu chuẩn. Trong tương lai, giao thức này sẽ phát triển mạnh mẽ thêm nhiều tính năng mới. Với tư cách là một doanh nghiệp hiện đại, tại sao bạn lại không tận dụng tiềm năng của OPC UA ngay bây giờ?
Những câu hỏi thường gặp về OPC UA
Tính bảo mật của OPC UA có tốt không?
So với OPC truyền thống, giao thức OPC UA đã có một bước tiến mới. Đó chính là tính bảo mật cực kỳ cao. OPC UA sử dụng nhiều lớp bảo mật, hỗ trợ tính năng Fault tolerance và Redundancy. Trong đó có:
– Chữ ký đính kèm mỗi thông điệp được truyền đi. Khi ấy, server sẽ đối chiếu với các chữ ký đã đăng ký trước đó để từ chối hoặc chấp nhận thông điệp
– Mỗi thông điệp truyền đi sẽ được mã hóa
– Máy khách cần phải có Certificate do server hỗ trợ mới truy cập dữ liệu được
– Để vào được server người dùng phải đăng nhập password truyền thống
– Các biến trên server được quyền cho phép người dùng: chỉ đọc, đọc và ghi hoặc không truy cập được
OPC UA mang lại lợi ích gì cho các nhà máy?
Giao thức OPC UA dù chỉ mới đưa vào sử dụng cách đây không lâu, nhưng chúng có một cơ chế tiến hóa vô cùng mạnh mẽ. Điều này giúp các sản phẩm OPC hiện có được cắm vào và nhận (Plug and Play) các lợi ích của công nghệ IPC UA. Do đó, chúng mang lại một số giá trị nhất định cho các nhà máy như:
– Thiết lập và sử dụng dễ dàng hơn
– Có khả năng cắm và nhận
– Tính bảo mật và dự phòng cao
– Cung cấp đa nền tảng và tăng hiệu suất làm việc
– Di chuyển dễ dàng
OPC UA có tương thích với OPC thường được không?
Đáp án là “có!”. Giao thức OPC UA và OPC thông thường tương thích với nhau dựa trên Wrapper. Nhờ đó, các chương trình của OPC UA sẽ được “đóng gói” trong công nghệ Microsoft.com. Đồng thời, người dùng mới không cần nâng cấp OPC thông thường của mình. Lý do vì Wrapper tự động kết nối với OPC UA mới được thêm vào.
Giao thức OPC UA được ứng dụng trong lĩnh vực tự động hóa như thế nào?
OPC UA thúc đẩy khả năng mở rộng đồng nhất từ cảm biến đến cấp độ CNTT của doanh nghiệp. Do đó, chúng đã tạo ra những ảnh hưởng mạnh mẽ đến quá trình tự động hóa.
Dữ liệu sẽ được các thiết bị phân phối đến PLC, MES, ERP hoặc cấp độ Cloud. Nhờ vậy, các nhà cung cấp sẽ tìm thấy cơ hội cho mô hình kinh doanh mới.
Thông tin chi tiết sản phẩm OPC UA bạn xem tại đây https://mctt.vn/module-i-o-opc-ua