O fluxo de informações diário em uma indústria é muito alto, e é importante que a troca e armazenamento de dados sigam padrões de comunicação.
Por conta disso, as empresas precisam de conectividade que trabalhe a seu favor. São necessárias ferramentas claras e fáceis de usar, para que a rotina seja a mais produtiva possível. Além disso, a troca de dados precisa ser confiável e segura.
Hoje vamos conhecer um pouco sobre o OPC, tecnologia que surgiu para atender a essa exigência da automação industrial.
Acompanhe a seguir como foi o seu surgimento e como ele atua. Conheça também a evolução desse padrão, o OPC UA, e qual a sua importância em tempos de Indústria 4.0.
OPC é a sigla para Open Platform Communications, que significa Comunicações de Plataforma Aberta. Trata-se de um conjunto de padrões e especificações para comunicação industrial. É baseado no OLE (Object Linking and Embedding) – ferramenta da Microsoft que atua junto ao sistema operacional Windows.
O OPC permite a troca de dados, realizando a integração dos equipamentos de chão de fábrica com os sistemas de controle de forma segura e fácil.
Foi idealizado para possibilitar a conectividade entre objetos com diferentes protocolos de comunicação. A interface utilizada nesse sistema chama-se COM/DCOM (Component Object Model/Distributed Component Object Model).
Há algumas décadas, a comunicação entre equipamentos, hardwares e dispositivos era feita pelos Drivers Proprietários. Eram programas de computador e protocolos específicos de cada fabricante, que não permitiam conectividade entre dispositivos.
Por conta desse e outros motivos, como baixa segurança do sistema, houve a necessidade de uma evolução, de implementação de melhorias.
Então, em 1995, um grupo de empresários da área de automação se reuniu para desenvolver uma solução que possibilitasse uma melhor integração de dados nas empresas.
Surge assim a tecnologia OPC, em 1996, nos Estados Unidos. Esse sistema ficou conhecido como OPC Clássico.
O padrão OPC faz a interoperabilidade, permitindo uma troca segura de dados nas indústrias.
Ele faz a conexão de dados entre aplicativos e dispositivos, por exemplo: um CLP (Controlador Lógico Programável) e um SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), conectados através de um OPC.
Nesse sistema, os CLPs conectam-se a um driver e ao OPC Server (servidor). Então, o Server disponibiliza o dado a um sistema supervisório como o SCADA, que possui interface conectada ao OPC Client (cliente).
Logo, se estabelece uma comunicação padronizada entre Server e Client. Para que isso seja possível, é utilizado o sistema operacional Windows.
O OPC possui diferentes especificações que fornecem definições separadas para acessar informações de processo, alarmes e dados históricos.
As três especificações do OPC Clássico, de acordo com a OPC Foundation, são:
Com o tempo, o sistema Clássico começou a apresentar limitações, como o fato de só trabalhar com Windows. Isso pedia melhorias, o que fez surgir, então, o OPC UA.
OPC UA (do inglês Unified Architecture, que significa Arquitetura Unificada) é um sistema aberto de comunicação que abrange todos os recursos do OPC Clássico e novas funções avançadas.
Ele suporta dois formatos de mensagem, o UA Binário – com estrutura de dados em bytes, atuando literalmente dentro dos equipamentos – e o XML – ferramenta independente da plataforma, aplicado em níveis de estratégia e gestão.
O sistema OPC UA aceita trabalhar com dois protocolos de comunicação, o SOA/HTTP(s) e o OPC/TCP, em que diversos equipamentos podem atuar com esses formatos individualmente ou combinados.
As principais características do OPC UA são:
O principal ponto positivo dessa tecnologia é a sua capacidade de realizar multitarefas, permitindo a comunicação com dispositivos variados. A instalação, configuração e partida são rápidas e simples.
O OPC UA consegue identificar falhas automaticamente e ativa mecanismos de correção que recuperam a comunicação sem perda de informações.
Com relação à segurança, o sistema protege contra acessos sem autorização, garantindo confidencialidade.
Para isso, conta com conceitos de segurança avançados, usando as tecnologias TLS (Transport Layer Security), AES (Advanced Encrypton Standard) e SSL (Secure Sockets Layer).
O padrão ainda traz a função “chunking”, para agrupar dados em conjuntos mais leves, que podem ser enviados ao Cloud Computing.
Além disso, o OPC UA é extensível, o que significa que as várias camadas de sua estrutura possibilitam compatibilidade com versões anteriores e também com tecnologias futuras.
Quanto aos aspectos negativos, estes são mais notáveis na primeira versão do sistema, o OPC Clássico, já que o OPC UA acompanha bem as necessidades da indústria.
Uma das desvantagens observadas no OPC Clássico era a sua segurança frágil. Diversos problemas referentes à configuração da DCOM também eram relatados. Além disso, o padrão operava exclusivamente com o sistema Windows.
O OPC UA já está inserido no conceito de Indústria 4.0. Com a sua integração de dados, ele nos permite atuar com os novos pilares da automação, e não mais com uma pirâmide, como no passado.
Com as melhorias e revisões de sua tecnologia, a comunicação em Cloud Computing também já é uma realidade.
Outro avanço que o OPC traz é a tecnologia Publisher/Subscriber – uma solução para IoT (Internet das Coisas) em que o publicador e os inscritos conseguem trocar informações, permitindo redes de comunicação mais velozes e ágeis.
Com essa ferramenta, é possível trocar dados através de uma publicação. Publicador e inscritos enviam mensagens entre si na mesma rede, sem a necessidade do conceito Cliente/Servidor.
Agora, os dispositivos já trocam informações em uma rede industrial conectada, tanto de forma horizontal quanto de forma vertical.
O surgimento do Open Platform Communications possibilitou a libertação das indústrias dos Drivers Proprietários.
Com o seu uso, surgiram necessidades de adequação e melhorias. Então, o modelo UA do padrão se desenvolveu e se revelou como uma ótima solução de conectividade.
O portal Terra afirma que “a adoção de soluções inteligentes para reduzir custos e aumentar a eficiência das instituições” é uma das tendências para 2021.
Considerado um padrão completo e claro, o formato UA veio para fazer história e garantir à indústria vantagens como a independência de plataformas.
Em resumo, essa tecnologia possui alta confiabilidade em todos os seus recursos. Ela oferece integridade, confidencialidade e autenticação, garantindo mais segurança e uma efetiva participação na Indústria 4.0.
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