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收縮套標機工業自動化優勢與OPC UA


了解 OPCUA 及其在工業自動化中的作用


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在工業智慧自動控制領域,不僅有大家熟知的PAC、PLC(Programmable Logic Controller)、PC Base控制器、DDC(Direct Digital Control,直接數位控制)等控制設備,還有小型HMI(Human -Machine Interface)或大型SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)工業軟體需要運行在不同類型的工業控制器和網路系統上。 MES(Manufacturing Execution System)生產流程和ERP(Enterprise Resource Planning)企業資源管理系統,也必須根據每個供應商的機器型號開發特定的通訊介面應用。 為了實現數據整合,輔助企業決策,提高效率,這似乎很現實。 OPCUA,全名為OPC(Open Platform Communications開放平台通訊)統一架構,是一種在工業自動化中發揮至關重要作用的通訊協定。 它為不同設備和系統之間的無縫通訊提供了標準化且安全的方式。 OPCUA 旨在實現工業環境中各種組件(例如感測器、actuators致動器、PLC 和 SCADA 系統)之間的互通性和資料交換。


借助 OPCUA,工業自動化專業人員可以輕鬆整合不同的系統和設備,無論他們使用的是哪家製造商或通訊協定。 這允許更靈活和可擴展的自動化基礎設施,降低與系統整合相關的複雜性和成本。

此外,OPCUA 還提供先進的安全功能,包括身份驗證、加密和存取控制,確保工業資料的機密性和完整性。 這使得 OPCUA 成為工業自動化應用的可靠且安全的解決方案,其中資料隱私和保護至關重要。 最重要的是,OPCUA是工業4.0取得原始資料進行大數據分析的基礎。

 

OPCUA structure diagram

 

OPCUA在工業自動化的優勢

 

在工業自動化中使用 OPCUA 有幾個優點。 首先也是最重要的是,OPCUA 提供平台獨立性,讓自動化專業人員可以開發可以在不同作業系統和硬體平台上運行的應用程式。 這消除了對特定於設備的軟體的需求,從而簡化了開發和維護過程。
 

此外,OPCUA 還提供高水準的靈活性和可擴展性。 它支援點對點和發布訂閱通訊模型,實現多個設備和系統之間的即時數據交換。 這種靈活性允許將新設備或系統無縫整合到現有的自動化基礎設施中,而不會中斷整體操作。
 

OPCUA 的另一個優點是它支援廣泛的資料類型,不僅包括數位和類比訊號,還包括複雜的資料結構。 這使得能夠在設備之間傳輸豐富且有意義的訊息,促進工業自動化中的高階分析和決策。
 

另外,OPCUA 提供內建診斷和錯誤處理機制,使排除和偵錯通訊問題變得更加容易。 這減少了停機時間並提高了工業自動化系統的整體可靠性。
 

總體而言,OPCUA 在互通性、安全性、靈活性和可擴展性方面提供了顯著的優勢,使其成為增強工業自動化的強大工具。
 


整合 OPCUA 用於線上生產控制訊號

 

OPCUA 在工業自動化中的關鍵應用之一是在線生產控制訊號的整合。 透過利用OPCUA,可以在生產控制系統和各種生產線設備(例如感測器、致動器和PLC)之間建立無縫連接。


透過OPCUA,可以輕鬆傳輸和監控即時生產數據,例如溫度、壓力和速度。 這使操作員能夠清楚地了解生產過程並做出明智的決策以優化效率和品質。
 

此外,OPCUA允許雙向通信,使生產控制系統能夠向生產線上的設備發送控制命令。 這使得即時調整和介入成為可能,確保生產過程保持在所需的參數範圍內。
 

透過整合 OPCUA 來實現線上生產控制訊號,工業自動化可以實現增強的控制、監控和最佳化,從而提高生產率並減少停機時間。
 


利用 OPCUA 和數位 IO 增強工業自動化

 

數位 IO,也稱為數位輸入/輸出,在工業自動化中發揮著至關重要的作用,因為它允許數位世界與實體設備之間的互動。 當與OPCUA結合時,數位IO可以大大增強工業自動化能力。

透過OPCUA和數位IO,即時監視和控制數位訊號成為可能。 這包括來自感測器、開關和其他數位設備的訊號。 透過整合 OPCUA 和數位 IO,操作員可以輕鬆存取和分析這些數位訊號的狀態,使他們能夠做出明智的決策並採取適當的行動。
 

此外,OPCUA 為數位 IO 設備提供標準化且安全的通訊協議,確保無縫的互通性和資料交換。 這消除了對專有協定或自訂介面的需求,簡化了整合過程並減少了相容性問題。
 

再者,OPCUA 還可以輕鬆配置和參數化數位 IO 設備,從而更輕鬆地適應不斷變化的自動化要求。 這種靈活性使工業自動化系統能夠快速有效地回應不斷變化的生產需求。
 

透過利用 OPCUA 和數位 IO 的強大功能,工業自動化可以實現改進的控制、監控和靈活性,從而提高整體營運效率。

Dase-Sing 使用數位輸入與上行/下行設備通訊以取得就緒狀態,並回應主機以取得上行/下行設備狀態。
 


在工業自動化中利用 OPCUA處理類比 IO

 

類比 IO(或類比輸入/輸出)對於工業自動化至關重要,因為它可以測量和控制連續訊號,例如溫度、壓力和流量。 與 OPCUA 結合使用時,類比  IO 可以釋放工業自動化的新可能性。

透過利用OPCUA進行類比 IO,工業自動化系統可以輕鬆地從感測器和其他類比 設備收集和傳輸即時模擬數據。 然後可以對這些數據進行分析和視覺化,為生產過程提供有價值的見解並實現主動決策。

此外,OPCUA 透過提供資料驗證和錯誤處理機制來確保模擬資料的完整性和準確性。 這確保了收集的模擬數據是可靠的,並且可以信賴用於關鍵的自動化任務。

此外,OPCUA 還可以將不同製造商的類比  IO 設備無縫整合到統一的自動化基礎架構中。 這消除了相容性問題,並允許有效利用現有類比 IO 設備。

透過利用 OPCUA 和類比 IO 的強大功能,工業自動化可以實現對連續訊號的增強監控、控制和最佳化,從而提高產品品質和營運效率。
 


套標機的簡單訊號流程圖

 

用戶端Client(套標機、填充系統...)通常透過 OPCUA 發送資料(機器狀態、生產日誌...)。 每台機器透過數位/類比訊號確認上游和下游狀態以開始生產並設定速度。 在通常的實踐中,它是安全且簡單的。 
以下是數據傳輸和數位/類比訊號連接的簡單案例。 如果您需要更多的系統整合考慮,歡迎聯絡Dase-Sing。

Simple Signal Diagram at shrink Sleeve Machine
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