www.PLCopen-japan.jp Page 1 PLCopen OPC UAワーキング PLCopen Japan
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Agenda
TC4の活動
なぜOPC UAと接続するか今まで本部で実施してきたことのご紹介
今後の本部での活動計画
日本支部の活動計画
PLCopen OPC UAワーキング
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PLCopen 本部の組織:委員会構成
TECHNICAL (技術委員会) PROMOTIONAL(普及委員会)
PLCopenStand ar diza tion in I nd ust rial C ont rol pr og ra mmi ng
TC1 TC2 TC3 TC4 TC5 PC1 PC2 PC3 PC5
General Meeting
XML JapanFBTC6 PC4
モーション用FBの標準化 PLCプログラムのXML化 規格適合の認証(準備中)他
OPC UA
OPC UAジョイントWG
TC4の活動
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オープン化技術でオープン化技術で実現する実現する
ものづくりシステムものづくりシステム
現場管理層(製造管理システム)
実行・制御層(生産現場システム)
計画層(経営計画システム)
リアルタイム層
生産現場と情報系が連携
段取り替えレイアウト替え品質管理設備稼働管理仕がかり品・中間在庫削減生産プロセスの組み替え
経営と連携した見える化
見える化視える化診える化看える化観える化
レシピの入れ替え管理制御の入れ替え管理
文書連携
モデル、シミュレーションの活用
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Custom Integration
Technology Platform
Technology PlatformTechnology Platform
OPC Unified Architectureの必要性
PAMLIMS
CPM/AutomationDataTMS
WMS
Equipment
Operations Apps Platform
PDM
P&IDsModels
EquipmentSpecs
Drawings
Design & Eng. Apps Platform
Enterprise Apps Platform
CRMSCM
FINERP EAMContent
StandardsStandards
Standards
StandardsStandards
Partners Customers
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Industry-Standard interoperability, Productivity & Collaboration
BatchBatch
OPC Unified Architecture OPC Unified Architecture
Manufacturing, Production and MaintenanceManufacturing, Production and MaintenanceO
PC
OPC
Adv.Adv.ControlControl
OPC
O
PC
HMIHMI SCADASCADA
PCPC--Based ControlBased Control
MESMES
OPC OPC
OPCOPC
Industrial NetworksIndustrial Networks DataAcquisition
DataAcquisition
PLCDCS
PLCDCS ??.......????.......??
Corporate EnterpriseCorporate Enterprise
OPC Unified Architecture OPC Unified Architecture
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図1 OPC UAに求められていること
OPC広く採用
OPC共通インターフェース
として使用
分散システム間通信
SecurityAccess control
InternetFirewalls
RobustnessFault tolerant
Platformindependent
Redundancy
Performanceスケーラビリティ MES
ERP
Embeddeddevices
SCADA
データモデル
Common model for all
OPC data
Complex data
Method calls
Meta information
Base for otherstandard data
models
Type system
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なぜOPC UAと接続するか
情報モデルの概念
サービスの概念
スタックの概念
セキュリティの概念
バリデーションの概念
データを情報化
オブジェクト対応
通信対応
情報系ネットワーク/インターネット制御システムを護る。情報を護る。
妥当性の証明を要求される市場
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図2 OPC-UA仕様
アクセスタイプ仕様パートコア仕様パート
Part2 ‒ Security Model
Part3 ‒ Address Space Model
Part4 ‒ Service
Part5 ‒ Information Model
Part6 ‒ Service Mappings
Part7 ‒ Profiles
Part8 ‒ Data Access
Part9 ‒ Alarms and Conditions
Part10 ‒ Programs
Part11 ‒ Historical Access
情報モデル情報モデル
サービスサービス
スタックスタック
SDK
Part1 ‒ Concepts
セキュリティセキュリティ
SDKSDK
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図3 インターフェース・レイヤの構成
全ての必要なサービス
OPC 情報モデル
OPC UA Base Services
Vendor Information Model
DA A&C HA Progs
Information Model Specifications IEC, ISA, MIMOSA …
UAベースで書かれているクライアントはすべてのデータにアクセスできる!
情報モデルのアドレス空間 ノードアトリビュート
リファレンス
ノードアトリビュート
リファレンス
オブジェクト
変数
メソッド______()______()______()
リファレンス
変化通知
読み書き
実行
イベント通知
アドレス空間の概念
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図4 コミュニケーション・レイヤ
Abstract UA ModelSpecification
WSDL / SOAPor TCP / Binary
Services Binding
Proxy /Stubs
ツールまたは
言語依存(e.g. .NET)
API
スケーラブルプラットフォーム非依存メッセージモデル
.NET (WCF) VersionPortable C/C++ VersionJava Version
ビジネスモデル,プラットフォーム非依存
メッセージモデル(e.g. WSDL)
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図6 UAオブジェクト・モデル
OPC UA オブジェクト
変数_________
メソッド___()___()___()
イベント
OPC DA and HDA
OPC A&E
OPC Commands
ReferenceReference
Object Instance 変数_________
メソッド___()___()___()
イベント
他のノード
特徴特徴
構成要素構成要素
サービスサービス
現実・仮想世界
オブジェクト(ノード)
リファレンス
変数_________
メソッド___()___()___()
イベント
OPC CommandsOPC DA and HDA
OPC A&E
モデル化
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図6-1 UAモデリング事例 - ボイラ制御事例
データの関係FT1001.Data Item ⇒ FC1001.Measurement
構成要素の関係Pipe1001 ⇒ Drum1001 ⇒ Pipe1002
↓計装図 ↓アドレス・スペースの表記
↓ブロック図
←アドレス空間
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IEC 61131-3Standardizes programming languages for industrial automation産業オートメーションのためにプログラミング言語を標準化
Describes the Common Elements and Programming Languages共通の要素について説明して、言語をプログラムする
Software Model:
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Use cases for OPC UA mappingObservation
• Reading and monitoring of online data from PLC program• Type information for rapid engineering• Data from function blocks and program variables
Operation• Includes Observation• Writing data from function blocks and program variables
Engineering• Includes Observation• Modification of programs and configurations• Download of programs and configurations
Service• Includes Engineering• Reading writing of special configuration data like firmware updates
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Scope joined working group
TypesCtrlFunctionBlockType
HasSubtype
CTU_INT
HasInputVars HasOutputVars
PVDataType = Int16
Value = 0
CVDataType = Int16
Value = 0
Q
DataType = Bool eanValue = FALSE
CU
DataType = BooleanVal ue = FALSE
RDataType = Boolean
Val ue = FALSE
PVm axDataType = Int16
Value = 32767
HasLocalVars
► Joined working group PLCopen and OPC Foundation► Main scope for V1.0 is mapping of IEC 61131-3 to OPC UA
■ Focus on content of IEC 61131-3 specification■ IEC 61131-3 software model UA object types■ IEC 61131-3 data types UA data types■ IEC 61131-3 variable qualifiers UA properties
► UA properties and attributes PLCopen XML export■ OPC UA base concepts like Access Level not covered by IEC 61131-3
V 1.0
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System Architecture PLCopen
Gateway / SCADAOPC UA Client
Controller
VendorSpecific
Controller
OPC UA Server
Controller
OPC UA Server
HMI
OPC UA Client
► Enterprise systems► Plant engineering► Asset management
► PC bases Systems■ PLC Programming
Tools – access to configuration
■ SCADA
► Embedded Devices■ Access to FB and
Variables■ RTOS
Ethernet
OPC UA Server
ControllerProgramming
MES System
OPC UA Client
ControllerConfiguration
OPC UA Server
Plant Engineering
OPC UA Client
Ethernet
VendorSpecif ic
UA Client
DI PLCopenFDI
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Status Companion SpecificationStarted in December 2008
Meetings• Three Face to Face meetings• Eight phone conferences / web meetings
Specification• Information model stable after release of DI (Device Integration)• Release candidate finished• Review process started in both organizations (PLCopen / OPC)• Release planned for March 2010
Implementation / Adoption • Evaluation implementations are started • Successful demo at SPS/IPC/Drives show in Nuremberg (11/2009)
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AdoptionDemo at SPS/IPC/Drives show November 2009
• HMI / SCADA as OPC UA client• Allmendinger – OPC UA Client Channel for SIMATIC WinCC• Certec – atvise• ICONICS – Genesis 64• INOSOFT – VisiWinNET
• OPC UA servers• Beckhoff – Embedded into controller• ifak – PC based• KW Software / Phoenix Contact – Embedded into controller• logi.cals / HIMA – Embedded into controller• Unified Automation – Offline server loading address space from XML export
Plug fest for demo preparation October 2009• Six Servers / five for embedded use• 3S/Codesys, Beckhoff, Bosch Rexroth, ifak, KW Software, logi.cals• Two clients – Certec and ICONICS
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Scope joined working group► Scope for additional standardization PLCopen and OPC
■ Focus on additional features■ Mapping of Sequential Function Charts (SFC)■ Standard UA communication function blocks for PLC to PLC communication■ Standard function blocks for Alarm handling and mapping to
OPC UA Alarms and Conditions■ Best practice guidelines for OPC UA concepts like Methods, Events,
Historical Access and Programs
V 2.0