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Harting10719artigos técnicos

2016 tem o Associação AIM-D em cooperação com o Fundação OPC um novo padrão de comunicação para dispositivos de identificação automática. Nos últimos SPS IPC Drives em Nuremberg, foi demonstrado que esse padrão é aceito por muitos fabricantes de dispositivos e seus usuários em todo o espectro Auto ID. Harting estava no barco desde o começo.

Motivado pela Siemens e pela Harting, o Grupo de Trabalho de Integração de Sistemas da AIM decidiu na 2014 definir um novo padrão de comunicação independente de tecnologia e fabricante para a indústria de ID Automático (Identificação Automática e Aquisição de Dados). Até agora, muitos dispositivos haviam se comunicado por meio de interfaces proprietárias. Além disso, diferentes padrões de comunicação geralmente se aplicam a diferentes tecnologias. Diga, se código de barras ou UHF, RFID também teve influência na programação da interface de comunicação do software a ser conectado. Essas condições haviam crescido historicamente.

Auto ID como tecnologia base para a indústria 4.0

Harting30719Recipientes, placas de circuito, carrocerias de automóveis, camas hospitalares e muito mais agora são automaticamente identificáveis ​​graças à tecnologia Auto ID - geralmente completamente passiva, sem qualquer manutenção no objeto. Com RFID UHF (também chamado RAID RFID), o objeto em si ainda tem memória. Informações como a data de fabricação e a versão do firmware de uma placa de circuito impresso podem ser armazenadas diretamente na placa de circuito impresso, neste exemplo, sem energia, sem fio recuperável ou atualizável.

Hoje, a tecnologia Auto ID é uma ferramenta natural para fornecer uma solução total, como: Como um centro de logística de armazém operando automaticamente para realizar. Barreiras de comunicação são indesejáveis. Qual tecnologia de identificação automática é usada para qual finalidade, também deve decidir o caso de uso e não a interface de comunicação do dispositivo de identificação automática. Além disso, estruturas clássicas de comunicação, como a pirâmide de automação, são desmembradas. Hoje, um leitor RFID se comunica diretamente com um sistema ERP, bem como com um CLP na linha de produção.

Motivado por essas ideias e requisitos, o grupo de trabalho AIM decidiu definir uma interface de comunicação baseada no OPC UA. O OPC UA é um dos padrões para a realização de arquiteturas de comunicação modernas e também está listado nas especificações do RAMI do Governo Federal sobre o assunto da indústria 4.0. Além disso, o OPC UA já é suportado por muitos PLCs e sistemas de software. A comunicação com a máquina e com o sistema de banco de dados na nuvem é tão fácil de realizar. O OPC UA é o padrão de comunicação do setor de automação. Quase não existe fornecedor para esta indústria e quase nenhum fabricante de máquinas que já não ofereça hoje uma interface OPC UA.

Graças à sua estrutura orientada a objetos, o OPC UA é muito adequado para o desenvolvimento de um padrão comum de comunicação para uma ampla variedade de tecnologias de Auto ID. Similaridades, como um método de varredura para o reconhecimento simples de um ID, podem ser definidas em classes pai. Características específicas podem ser implementadas em classes derivadas para cada tecnologia de identificação automática. Com esse mecanismo, as extensões específicas do fornecedor baseadas no padrão podem ser inseridas sem questionar a funcionalidade básica comum.

Segurança instalada imediatamente

Segurança de comunicação também é um tópico importante. Sistemas de comunicação isolados também estão se tornando cada vez menos comuns na produção ou na logística. Como já mencionado, a integração vertical e horizontal dos sistemas de identificação automática é crucial hoje para criar uma solução total. OPC UA já oferece vários mecanismos de segurança integrados. Isso também foi testado pelo Departamento Federal de Segurança da Informação (BSI). A BSI confirmou que o OPC UA já oferece integralmente mecanismos para implementar a comunicação segura de dados. O BSI diz: "O OPC UA foi desenvolvido sob aspectos de segurança e não contém lacunas de segurança sistemáticas". Para sistemas de identificação automática, esse aspecto não é insignificante. Afinal, com base nos dados comunicados pelo sistema AutoID, máquinas e processos completos funcionam de forma bastante autônoma.

O tema da segurança, não só do ponto de vista da comunicação para PLC ou sistema de computador, os membros da Associação AIM geralmente considerado importante. A AIM Germany fundou, portanto, seu próprio grupo de trabalho "Auto ID + Security" no ano 2018. Este grupo de trabalho desenvolve recomendações para ação sobre como usar com segurança a tecnologia de identificação automática.

A 2016 introduziu a nova Arquitetura Unificada OPC para Auto ID Specion Companion na AIM Germany na Hannover Messe. Os primeiros dispositivos RAID RFID da Siemens e da Harting disponíveis no mercado foram apresentados em uma aplicação de demonstração no estande da Fundação OPC. A comunicação direta, por exemplo, no Microsoft Azure Cloud, não é um problema. A especificação da interface está disponível gratuitamente para todos a pedido Este endereço de e-mail está protegido contra spambots Para exibir JavaScript deve estar ligado! disponíveis. Isso significa que todos os CLPs e sistemas backend podem integrar essa interface diretamente.

O OPC UA ganhou ainda mais importância desde o 2016. A entrada do Grupo Volkswagen na Fundação OPC no ano 2018 mostra que um dos principais setores da Alemanha e da Europa, a indústria automotiva, também considera a OPC UA importante. No 21. May 2019, a Iniciativa Alemã de Automação de Fabricantes de Automóveis (AIDA) em cooperação com a Federação Alemã de Engenharia (VDMA) em cooperação com a Fundação OPC está organizando um Dia de Informações OPC UA para fornecedores automotivos na Volkswagen em Wolfsburg. Isso também mostra que os usuários da tecnologia Auto ID exigem OPC UA.

Dispositivos de identificação automática com interface OPC UA

A Arquitetura Unificada do OPC para Especificação de Acompanhamento de IDs Automática lançada no 2016 foi agora integrada nos dispositivos por muitos fabricantes de IDs Automáticos. Como pode ser visto no estande da OPC Foundation no SPS IPC Drives em novembro 2018, dispositivos de código de barras, HF e UHF com interface OPC UA estão agora disponíveis. Atualmente, temos diferentes tecnologias de identificação automática, mas um padrão de comunicação comum. A comunicação de dados uniforme e segura com uma ampla variedade de dispositivos de diferentes fabricantes é, portanto, uma realidade baseada no OPC UA, o padrão de comunicação à prova de futuro no setor de automação.

Naturalmente, os dispositivos de identificação automática de cada fabricante continuam a ser diferentes. Opções de diferenciação têm os dispositivos suficientes. Apenas a troca de dados é padronizada. Isso simplifica a integração da tecnologia de identificação automática. Graças a "segurança inbuild", a segurança da comunicação aumenta com a aplicação correta. Isso acelera a expansão da automação em direção à Industrie 4.0.

Trabalho futuro do grupo de trabalho

Mas a integração do sistema de grupo de trabalho não terminou seu trabalho no ano 2016. Os participantes estão constantemente trabalhando para expandir e melhorar a especificação da interface. As tarefas são múltiplas. Uma questão fundamental é a simplificação da interface para - a partir da exibição de ID automática - cenários de aplicativos mais simples. Isso deve acelerar a implementação e a integração da interface e eliminar obstáculos desnecessários. Assim, no futuro, uma simples varredura de um único objeto pode ser obtida puramente por variáveis. Chamadas de função não são mais necessárias. O esforço de implementação é reduzido ao mínimo.

Outro tópico importante é a integração dos dados do sensor. Em particular, a tecnologia RAIN RFID é cada vez mais utilizada para a transmissão de valores de sensores. Dessa maneira, os objetos podem ser claramente identificados, dados adicionais lidos e os estados do objeto atual consultados. Informações sobre se a caixa de engrenagens está muito quente, se o corpo úmido ou o contêiner está travado com segurança pode ser consultado diretamente. Muitas vezes até mesmo sem bateria - passivo e sem manutenção adicional.
As tecnologias individuais se fundem mais e mais. Sensores clássicos e ID automático crescem juntos.

AIM Alemanha também assumiu este aspecto em um grupo de trabalho adicional "RFID + Sensor Technology" no ano 2018. Naturalmente, os resultados e recomendações deste grupo de trabalho também serão levados em conta ao expandir a interface baseada no OPC UA. Há também um intercâmbio internacional sobre a Associação RAIN ou AIM North America.

A mais recente versão da Arquitetura Unificada da OPC para a Especificação de Acompanhamento Automático de ID da AIM Germany, em cooperação com a OPC Foundation, foi apresentada na Hannover Messe 2019. Os primeiros resultados dos pacotes de trabalho acima mencionados já estão incluídos aqui.

Harting20719O autor (foto) é Olaf Wilmsmeier, gerente de desenvolvimento de negócios de RFID, Harting IT Software Development e membro do conselho da AIM-D.

Foto acima: da esquerda: Stefan Hoppe, Presidente e Diretor Executivo da Fundação OPC; Bernd Wieseler, Presidente do Grupo de Trabalho de Integração do Sistema AIM-D, Hans Turck GmbH & Co. KG; Olaf Wilmsmeier, membro da diretoria da AIM-D, Harting IT Software Development GmbH + Co. KG; Matthias Damm, membro do conselho consultivo técnico da Fundação OPC, ascolab GmbH


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