Article header library 128269  1

産業機器のOPC UA対応を早期実現!

みなさんは「OPC UA」という通信プロトコルをご存知ですか。このプロトコルはIndustrie4.0における推奨のプロトコルで、現在はヨーロッパやアジアを中心に普及が加速しており、今後日本での普及も加速すると見られています。

先日、OPU UA未対応の産業機器にOPC UA通信の機能を組み込むためのSDK(Software Development Kit)をマクニカが提供を開始しましたので、今回の記事ではOPC UAの概要と、マクニカのOPC UA サーバーSDKとはどのような物か解説します。

また、OPC UAサーバーSDKの検証済みデバイスとしてTexas Instruments社(以下TI社)の「Sitara ARM Processors」をご紹介します。

OPC UAとは

はじめに、OPC UAは OPC Foundationが策定している産業機器のデータ交換通信プロトコルです。
OPU-UAの前身となったOPC Classicの優位性を継承しつつ、セキュリティとデータ交換性を飛躍的に向上させ、拡張性の高い標準化されたプラットフォーム非依存の通信規格です。

OPC UAの特長

1. スケーラビリティ

OPC Classicの時は一定範囲のデータ共有は実現できていましたが、全ての範囲を網羅することはできませんでした。しかし、OPC UAでは組み込みシステムからメインフレームまでといった、全範囲でのデータ共有も実現可能です。

Article header library 128269 pic01  1

イメージ図

2. 相互接続性

産業用機器は独自の規格で通信するケースが多く、さらにそれをITシステム(統合管理システム(ERP))などと連携させることが難しいという課題がありました。OPC UAならERPからPLCの部分まで、シームレスな通信が可能になります。

Article header library 128269 pic02  4

OPC UAならOPC Classicでは出来なかった層への通信も可能

3. セキュリティ性

近年、プラントや工場のセキュリティに関わるインシデントが多く、セキュリティの重要性が求められています。
OPC UAのセキュリティは、規格検討段階からセキュリティ機能が考慮されており、無理なくセキュアな通信が確立できる制御系プロトコルです。また、連邦情報セキュリティ局(ドイツ政府BSI)がOPC UAのセキュリティ機能を評価して、その安全性をレポートしております。

OPC UAを使ってできること

OPC UAは「どのように安全性を保ちながら繋ぐか」を定義しているだけで、何を繋ぐかは、ユーザー側で自由に定義できます。主に下記のような用途でお使いいただけます。

  • 装置の監視
  • 装置の操作
  • 生産情報の収集
  • 稼動状況の収集

Article header library 128269 pic03  1

例:工場間の連携

国内初、マクニカの日本製OPC UAサーバーSDK

OPC UAサーバーSDKは、産業機器にOPC UA通信の機能を組み込むためのSDKです。
また、マクニカが自社開発した国内初となる日本製OPC UAサーバーSDKのため、日本語ドキュメントやマクニカでの技術サポートも合わせて提供します。

特長

  • 国内初、日本製OPC UAサーバーSDK
  • C言語対応のAPIを提供
    • APIのみではなく、内部実装もC言語で実装。組み込み機器向けに最適
  • OPC UA規格の適合性評価を実施済み
    • OPC Foundation提供のUA Compliance Test Tool で動作確認済み
  • OPC Foundationが推奨するセキュリティポリシーをサポート
  • 小さいフットプリントでプラットフォームに依存しない実装
    • Windows, Linuxで動作確認済み
  • 日本語マニュアルを提供

評価環境

Article header library 128269 pic04  1

構成イメージ

仕様や対応する開発環境については、下記のMpressionページをご覧ください。
OPC UAサーバーSDK

OPC UAサーバーSDKに対応するTI社のプロセッサ

OPC UAサーバーSDKの検証済みデバイスはいくつかありますが、本記事ではTI社の「AM335x Starter Kit」について紹介します。

AM335x Starter Kitの特長

AM335x Starter Kitは、Arm® Cortex® -A8を搭載しており、スマート家電や産業用ネットワーク向けアプリケーション等の機器向けに低価格で迅速に評価できるボードです。LinuxのSDKもTI社から用意されており、マイクロSDカードにインストールするだけで、すぐにLinux環境を構築可能です。

また以下のような機能を持っています。

Article header library 128269 pic05  1

AM335x Starter Kit

  • AM3358 プロセッサ (Arm® Cortex® -A8)
  • 256MB DDR3
  • 4.3 インチ LCDタッチスクリーン
  • オンボードエミュレータ
  • 産業用イーサネット対応 PRU-ICSS 内蔵
検証済みデバイスはTI AM335x Starter Kitのみですが、OPC UAサーバーSDKはArm® Cortex® -Aシリーズ搭載のCPU全般で動作する見込みです。AM335xは最もスタンダードな製品のため、より高機能なSitara製品にご興味のある方は、以下の技術記事をご覧ください。

Sitaraシリーズ概要
産業用イーサネット規格にマルチ対応!ASICやFPGA不要のプロセッサ

Sitaraシリーズ おすすめ評価ボード
TIのArm® Cortex® -A 汎用プロセッサ 開発/評価ボード 4選

OPC UAに関する様々なソリューションも提供中

いかがでしたでしょうか。Industrie4.0における推奨のプロトコルOPC UAと、工作機械や産業機器のOPC UAサーバー対応を早期に実現することができるOPC UAサーバーSDKを中心にご紹介しました。

この他にもマクニカではOPC UAに関する様々なソリューションをご用意しています。ご興味のある方はぜひ以下のページもご覧ください。

OPC UAソリューション(マクニカ IoT×AI サービス)

本記事でご紹介したサービスやTI社の開発/評価ボートに関する詳細な情報をお求めの方は、是非こちらからお問い合わせください。
※Macnicaフォーラムへの投稿は会員登録が必要です。詳しくはフォーラム内のヘルプをご覧ください。

おすすめ記事/資料はこちら

商品の購入はこちら

メーカーサイト/その他関連リンクはこちら

関連タグ