OPCファンデーションとの連携

PLCopen OPC UAワーキング

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Ａｇｅｎｄａ

ƒ

ＴＣ４の活動

ƒ

なぜOPC UAと接続するか

ƒ

今まで本部で実施してきたことのご紹介

ƒ

今後の本部での活動計画

ƒ

日本支部の活動計画

ＴＣ４の活動

ƒ

概要

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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）

PLCopen

Stand 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

ƒ

XML

ƒ

Japan

ƒ

FB

TC6

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

なぜOPC UAと接続するか

ƒ

OPC UA ｓ Story

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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

ƒ

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

Custom Integration

Technology Platform

Technology Platform

Technology Platform

OPC Unified Architectureの必要性

PAM LIMS CPM/Automation Data TMS WMS Equipment

Operations Apps

Platform

Design & Eng. Apps

Platform

Enterprise Apps Platform

CRM SCM FIN ERP EAM Content Standards Standards Standards Standards Standards Partners Customers

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Industry-Standard

interoperability, Productivity & Collaboration

Batch

Batch

OPC Unified Architecture

OPC Unified Architecture

Manufacturing, Production and Maintenance

Manufacturing, Production and Maintenance

OP

C

OP

C

Adv.

Adv.

Control

Control

OP

C

OP

C

HMI

HMI

SCADA

SCADA

PC

PC

-

-

Based Control

Based Control

MES

MES

OPC

OPC

OPC

OPC

Industrial Networks

Industrial Networks

Data

Acquisition

Data

Acquisition

PLC

DCS

PLC

DCS

??...??

??...??

Corporate Enterprise

Corporate Enterprise

OPC Unified Architecture

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

Security

Access control

Internet

Firewalls

Robustness

Fault tolerant

Platform

independent

Redundancy

Performance

_{スケーラビリティ}

_MES

ERP

Embedded

devices

SCADA

データ

モデル

Common

model for all

OPC data

Complex

data

Method

calls

Meta information

Base for other

standard data

models

Type system

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なぜOPC UAと接続するか

ƒ

情報モデルの概念

ƒ

サービスの概念

ƒ

スタックの概念

ƒ

セキュリティの概念

ƒ

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

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

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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

ノード

オブジェクト

アドレス空間の概念

図４ コミュニケーション・レイヤ

Abstract UA Model

Specification

WSDL / SOAP

or 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) Version

Portable C/C++ Version

Java 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

Reference

Reference

Object Instance

変数

___

___

___

メソッド

___()

___()

___()

イベント

OPC Commands

OPC DA and HDA

OPC A&E

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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

図６-２ UAモデル化事例

現

実

の

_シ

ステ

_ム

UAア

ドレ

_ス

スペ

_ー

ス

モデル化

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今まで本部で実施してきたことのご紹介

ƒ

概要

IEC 61131-3

ƒ

Standardizes 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

ƒ

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

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IEC 61131-3 Code

Use cases for OPC UA mapping

ƒ

Observation

•

Reading and monitoring of online data from PLC program

•

Type information for rapid engineering

•

Data from function blocks and program variables

ƒ

Operation

•

Includes Observation

•

Writing data from function blocks and program variables

ƒ

Engineering

•

Includes Observation

•

Modification of programs and configurations

•

Download of programs and configurations

ƒ

Service

•

Includes Engineering

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Scope joined working group

Types

CtrlFun cti on BlockTyp e

HasSubt ype

C TU_INT

HasI nputVars HasOutputVars

PV DataType = I nt 16 Value = 0 CV DataType = I nt 16 Value = 0 Q

Dat aType = Bool ean Value = FALSE

CU

Dat aType = Boolean Val ue = FALS E

R

Dat aType = Boolean Val ue = FALS E

PVm ax

DataType = Int16 V alue = 32767 HasLocalV ars

► 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 Æ UA object types

■ IEC 61131-3 data types Æ UA data types

■ IEC 61131-3 variable qualifiers Æ UA properties

► UA properties and attributes Æ PLCopen XML export

■ OPC UA base concepts like Access Level not covered by IEC 61131-3

System Architecture PLCopen

Gateway / SCADA

OPC UA Client

Controller

Vendor

Specific

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

OPC UA Server

MES System

OPC UA Client

OPC UA Server

Plant Engineering

OPC UA Client

DI

FD

I

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Status Companion Specification

ƒ

Started in December 2008

ƒ

Meetings

•

Three Face to Face meetings

•

Eight phone conferences / web meetings

ƒ

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

ƒ

Implementation / Adoption

•

Evaluation implementations are started

Adoption

ƒ

Demo 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 – VisiW inNET

•

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

ƒ

Plug fest for demo preparation October 2009

•

Six Servers / five for embedded use

•

3S/Codesys, Beckhoff, Bosch Rexroth, ifak, KW Software, logi.cals

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今後の本部での活動計画

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

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日本支部の今後の活動計画

ƒ

PLCopen IEC61131-3からOPC UAの情報モデルへ変換

する方法の解説書（ガイドライン）をＯＰＣ−Ｊと協力して解

析。

ƒ

ＭＯＦ２０１０で経過発表。

ƒ

PLCopen本部とOPC-Fの活動情報をリサーチし、会員に