Porozmawiajmy szczerze o integracji w przemyśle

Wygląda na to, że nie uciekniemy od hybrydowego środowiska otwartych i zamkniętych standardów. Przemysłowy Internet Rzeczy rozwija się, ale czy uniknie problemów, które nękały poprzednie generacje narzędzi integracyjnych?

Jeżeli istnieje coś takiego, jak ironia w automatyce przemysłowej, to jest nią fakt, że ogromna liczba sterowników urządzeń oryginalnie przeznaczonych do integracji w systemach SCADA odgrywa dziś znaczącą rolę w środowisku przemysłowym, nawet w tak krytycznych obszarach jak cyberbezpieczeństwo.

– To jest punkt sporny integracji – mówi Tony Paine, Chief Technology Officer w firmie PTC. – Choć urządzenia wyposażone w indywidualne sterowniki nie znikną z zakładów produkcyjnych z dnia na dzień, to istnieje duża niepewność co do ich losów oraz losów interfejsów programowalnych, które wkrótce mogą zostać wyparte przez małą grupę nowych standardów.

Jak podkreśla Paine, przy tak dużej różnorodności urządzeń zainstalowanych na obiekcie z jednej strony oraz rosnącej liczbie nowego sprzętu wyprodukowanego w najnowszej technologii z drugiej, konieczność zastosowania rozwiązań hybrydowych jest nieunikniona, przynajmniej w najbliższym czasie. – Biorąc pod uwagę nowe trendy w technice, projektanci są świadomi, że współczesne urządzenia nie będą już pracowały samodzielnie. Producenci, zamiast instalować w urządzeniach dedykowane sterowniki, oferują obecnie rozwiązania, w których będą one mogły być wybierane wprost z menu urządzenia – dodaje Paine.

Ważni pośrednicy

Przykładami podobnych działań są lekki protokół transmisji danych MQTT CoAP dla małych czujników, protokół AMQP firmy Microsoft czy ogólne usługi sieciowe, a także standard OPC. Dzięki organizacji OPC Foundation producenci współpracują ze sobą dla zagwarantowania współdziałania urządzeń.

Standard interoperabilności OPC definiuje interfejsy pomiędzy serwerem a klientem, jak również pomiędzy serwerami. Gdy standard został pierwszy raz ogłoszony w 1996 r., jego zadaniem było opisać specyficzne protokoły sterowników PLC, jak Modbus czy Profibus, aby systemy SCADA mogły współpracować z „pośrednikami”, którzy mogliby konwertować specyficzne dla serwera OPC komendy zapis/odczyt na polecenia typowe dla poszczególnych urządzeń, oraz w drugą stronę.

Ostatnio bramy sieciowe czujników umożliwiają połączenia różnorodnych czujników w sieci, pracując jak mosty łączące różne protokoły transmisji. Bramy sieciowe schodzą do poziomu czujników, podobnie jak funkcje regulacyjne.

To samo dotyczy modelowania i rozwoju techniki digital twins (czyli stosowania cyfrowej repliki urządzeń rzeczywistych). – Każdy może użyć schematu modelowania, ale nie chcemy go mapować dla każdego dostawcy. Standard OPC UA odgrywa tu istotną rolę, zapewniając stosowną specyfikację modelowania danego protokołu – mówi Paine.

Ekosystem na własność

Firmy oferujące automatykę radzą sobie całkiem nieźle z adaptacją do rynku przemysłowego. Sieci magistralowe typu Fieldbus, takie jak HART, Profinet czy EtherNet/IP, opracowane przez głównych dostawców automatyki, oferują możliwości tworzenia własnych ekosystemów. Jednak nowe standardy ewoluują w kierunku standardów otwartych. – Wiele ważnych, dotąd formalnie zastrzeżonych informacji zostało udostępnionych, ale wciąż czekamy na decyzje, które standardy będą wspierane – konkluduje Paine.

To jeden z powodów, dla których Paine jest przekonany, że rozwój współdziałania i integracji w przemyśle zależy od współpracy redukującej ryzyko prac rozwojowych oraz formułującej trendy i jasne wytyczne dla użytkowników, a na koniec dnia przynoszącej również rozwiązanie zagadki typu „co było pierwsze: jajko czy kura?”.


Kevin Parker jest starszym redaktorem współpracującym w CFE Media.