Si los seres humanos queremos comunicarnos entre culturas y continentes, necesitamos estructuras de comunicación y una lengua normalizada. Este es el enfoque adoptado por la lengua internacional esperanto, que se publicó por primera vez en 1887. En el entorno industrial moderno del siglo XXI, la tarea es muy similar.
El modelo de datos OPC UA puede representarse como una estructura de árbol SIEB & MEYER, proveedor de controladores CNC para el procesamiento de placas de circuito impreso (taladrado y fresado), está familiarizado desde hace muchos años con la conexión de sus propios productos a sistemas de terceros. Entre ellos se encuentran los servidores DNC para el suministro de parámetros de proceso como programas de piezas específicos de la máquina, datos de herramientas y parámetros de producción, así como la conexión a sistemas MES y ERP. Como en muchas otras áreas, estas interfaces han crecido y se han desarrollado durante mucho tiempo. Se utilizan para cumplir requisitos específicos del sector y, por tanto, pueden calificarse de propietarias. Hasta ahora no existía una norma industrial universal.
En los últimos años, la necesidad de optimizar y flexibilizar eficazmente los procesos de producción también ha aumentado rápidamente en el ámbito de la producción de placas de circuito impreso. Los requisitos incluyen
- planificación eficaz de la producción
- adquisición y análisis de datos de medición
- automatización de procesos
- Producción de "cantidad 1": producto autodescriptivo
- mantenimiento predictivo
En general, estos puntos también se resumen bajo el término "Industria 4.0". El requisito previo para alcanzar este objetivo es la interconexión coherente de los componentes implicados. Las interfaces de comunicación estandarizadas son igual de importantes, desde el nivel de empresa (ERP) hasta el nivel de campo al que se asigna el control CNC. Por este motivo, la empresa ha equipado sus controles CNC con una interfaz estandarizada para estar abierta a futuros requisitos.
Intercambio fluido de datos de máquina
Los análisis de mercado han demostrado que OPC UA se está consolidando cada vez más como el estándar para la comunicación M2M en una amplia gama de áreas. La empresa de Luneburgo se ha centrado en ello. Además de la interfaz de datos estandarizada y orientada al futuro, la atención se centra en una solución extremadamente robusta y estable que funcione de forma fiable las 24 horas del día, los 7 días de la semana.
El protocolo de comunicación OPC UA (OPC Unified Architecture) basado en servicios es el sucesor del estándar OPC clásico. El estándar OPC UA permite describir e intercambiar datos de máquinas independientemente del fabricante y la plataforma. Esto significa que los datos pueden estar disponibles entre todos los sistemas conectados de una empresa.
Gracias a la visualización del estado, el usuario puede controlar el estado del CNCLos datosse transmiten entre el cliente y el servidor en tiempo de ejecucióna travésde la interfaz OPC UA. El servidor OPC UA muestra nombres de variables con el tipo de variable, así como muchos objetos diferentes con cualquier información y sus relaciones entre sí. Las funciones como datos históricos o alarmas se definen en base a nombres, valores, atributos, métodos y eventos. Por ejemplo, un objeto es un mecanismo de control para el desgaste de un taladro con un contador de golpes de taladro, parámetros de alarma y límites de alarma.
El estándar OPC UA está definido por la Fundación OPC (IEC 62541) y es implementado por SIEB & MEYER:
- Tipos de datos básicos, sistemas de unidades y protocolos de transmisión
- Acceso a datos (DA)
- Datos históricos (HA)
- Alarmas y notificaciones
Notificaciones (AC)
OPC UA es independiente del dispositivo. En el mercado existen varias herramientas estándar para manejar datos de un servidor OPC UA. Éstas pueden conectarse directamente a los servidores OPC UA de los sistemas de control. El conocimiento del estándar OPC UA es suficiente para permitir la comunicación de datos con los controladores CNC. La automatización es fácil de implementar utilizando bibliotecas estándar OPC UA en varios lenguajes de programación (por ejemplo, C#, Python, Node.js). Ya no se requieren conocimientos específicos en interfaces propietarias: el usuario puede concentrarse por completo en los datos y su procesamiento.
La idea detrás de OPC UA es mapear cada dispositivo en su propio modelo de datos. Este se describe a sí mismo y se publica a través de un servidor OPC UA. Esto es exactamente lo que hace SIEB & MEYER: cada controlador CNC proporciona su propio modelo de datos. Este puede ser enriquecido con datos que son proporcionados por sensores adicionales en una máquina. Esto se hace utilizando el Integrador OPC UA suministrado. Por tanto, el OEM también tiene aquí la opción de integrar sus máquinas en infraestructuras estandarizadas y seguir diferenciándose de la competencia, por ejemplo, mediante funciones como la opción de análisis de estado continuo mediante vibración.
análisis del estado mediante datos de vibración y temperatura. Los puntos finales de datos de uso libre también permiten integrar datos específicos del cliente y de la producción, como el número de pedido, el número de lote, etc. Además, las funciones ofrecen la posibilidad de cargar en el CNC los parámetros de proceso necesarios, como el programa de la pieza y los parámetros de la herramienta. Esto permite implementar un suministro de datos automatizado que genera un alto nivel de fiabilidad del proceso.
También apto para el reequipamiento
SIEB & MEYER también ofrece una solución de interfaz orientada al servidor: La 'SM IIoT Platform' se conecta a varios controladores CNC (máquinas) y muestra sus datos con todas las características. Esta variante también es adecuada para reequipar máquinas más antiguas (controladas por CNC 8x.00).
Las interfaces de comunicación estandarizadas son el requisito previo para una interconexión coherente de los componentes implicados en el sentido de la Industria 4.0 (Imágenes: Sieb & Meyer AG)
Propiedades técnicas:
- Base: modelo de datos autodescriptivo organizado como una estructura de árbol
- Arquitectura moderna de
arquitectura de microservicios - Contenido de datos basado en
formato JSON - La arquitectura de intermediario interno desacopla la fuente de datos (CNC) del sumidero de datos (servidor OPC UA)
- Componente central Service Manager: gestiona el modelo de datos y los servicios, tales como
Conector 9x (CNC 93.00, CNC 95.00), Conector 8x (CNC 82.00, CNC 84.00,
CNC 82AS), servidor OPC UA, otros servicios (Sensorics, OPC HA), servicios internos
OPC UA es la futura interfaz de datos estándar de SIEB & MEYER, que está disponible en los sistemas actuales CNC 95.00 y CNC 93.00 en caso necesario. La interfaz también puede añadirse para los sistemas predecesores CNC 8x.00 desde febrero de 2021 (versión de software 21.02.003), de modo que los sistemas existentes también pueden conectarse completamente. Esto permite integrar fácilmente los sistemas de control CNC en infraestructuras orientadas al futuro. Esto garantiza que los clientes puedan reaccionar con flexibilidad a los crecientes requisitos de los entornos de producción modernos.
