C’est officiel, le protocole OPC UA descend désormais jusqu’aux réseaux de terrain industriels

[EDITION ABONNES] Près de quatre ans après le lancement de l'initiative Field Level Communications (FLC), qui visait à faire descendre le protocole de communication orienté services OPC UA jusqu’aux réseaux de terrain, l’OPC Foundation a annoncé le 8 novembre 2022 la publication officielle du premier jeu de spécifications OPC UAFX (Field eXchange).

Les spécifications UAFX se déclinent pour l’heure en quatre volets (OPC 10000-80, 81, 82 et 84) et se focalisent sur les échanges de données de procédé et de configuration entre composants d’automatisation, et plus précisément entre contrôleurs (C2C). Elles s’appuient notamment sur les extensions OPC UA Client/Server et PubSub, associées à des connexions de pair à pair et des diagnostics de base. L’extension PubSub, rappelons-le, facilite l’échange de services OPC UA via le mode de transmission sans connexion UDP/IP (User Datagram Protocol/Internet Protocol), un prérequis pour le déploiement effectif de la technologie OPC UA TSN (Time Sensitive Networking) (lire notre article) et pour garantir des communications peu gourmandes en ressources.

Dans le détail, le volet 80 (OPC 10000-80) fournit une vue d'ensemble et présente les concepts fondamentaux de l'utilisation d'OPC UA pour les communications sur les réseaux de terrain. Le volet 81 (OPC 10000-81) spécifie le modèle d'information de base et les concepts de communication visant à répondre aux divers cas d'usage et exigences de l'automatisation des usines et des processus. Le volet 82 (OPC 10000-82) décrit les services réseau, tels que la découverte de la topologie et la synchronisation temporelle. Le volet 84 (OPC 10000-84) définit quant à lui le profil Contrôleur avec les détails permettant de répondre aux exigences de conformité.

Selon l'OPC Foundation, ces quatre premières spécifications doivent servir de fondations à des extensions futures qui couvriront les cas d’usage C2D (Controller-to-Device) et D2D (Device-to-Device) et au développement de profils applicatifs (équipements de contrôle de mouvement, instruments de terrain, périphériques d’entrées/sorties, etc.).

A noter qu’à l’occasion du salon SPS 2022 qui se tient du 8 au 10 novembre, l’OPC Foundation a déployé une démonstration d'interopérabilité UAFX multifournisseur composée de composants d'automatisation de vingt fabricants différents (*) et présentant des communications de contrôleur à contrôleur (C2C). Dans le détail, les contrôleurs y partagent les données de processus à l'aide de connexions UAFX et des mécanismes PubSub par l’intermédiaire de transmissions UDP/IP sur des liens Ethernet filaire, Ethernet TSN et 5G. Dans ce cadre, les connexions UAFX utilisent les fonctionnalités UAFX Publisher et UAFX Subscriber, et les contrôleurs sont configurés et interconnectés via un logiciel UAFX Connection Manager intégré ou autonome. Les contrôleurs de la démonstration sont surveillés en temps réel à partir d'un tableau de bord central qui permet de visualiser l'état, les données de processus sélectionnées et d'autres informations du modèle UAFX pour chaque composant d'automatisation.

Depuis le lancement de l'initiative FLC en novembre 2018, plus de 320 experts de plus de 65 sociétés membres de l’OPC Foundation participent à l’élaboration de spécifications visant à étendre le framework OPC UA aux réseaux de terrain, y compris sur des sujets comme le déterminisme, le contrôle/commande de mouvements, l’instrumentation et la sûreté de fonctionnement.

(*) ABB, Beckhoff, Bosch Rexroth, B&R, Emerson, Festo, Honeywell, Hirschmann/Belden, Huawei, Keba, Kuka, Mitsubishi, Moxa, Omron, Phoenix Contact, Rockwell Automation, Schneider Electric, Siemens, Unified Automation, Wago et Yokogawa.