지멘스 OPC UA 및 PROFINET

 

 

OPC UA 및 PROFINET 에 대해 설명 드리겠습니다. 

 

OPC UA의 일반적 특징

OPC UA 및 PROFINET

OPC UA와 PROFINET을 함께 사용할 수 있습니다. 두 프로토콜은 동일한 네트워크 인프라를 사용합니다.

 

 

운영체제로부터의 독립성

OPC UA 표준은 플랫폼에 독립적이며, 고성능 애플리케이션을 위해 최적화된 TCP 기반 2진수 프로토콜을 사용합니다. 예를 들어 OPC UA는 Windows, Linux, Mac OS X, 실시간 운영체제 또는 모바일 운영체제(Android 또는 iOS)에서 사용할 수 있습니다.

 

특정 전송 계층의 독립성

OPC UA는 현재 다음과 같은 전송 메커니즘과 프로토콜을 지원합니다.

• IP를 통해 2진수 스트림으로 직접 메시지 전송
• TCP/IP 및 HTTP를 통해 XML로 메시지 전송. 이 전송 메커니즘은 느린 전송만 허용하므로 거의 사용되지 않습니다. S7-1500 CPU는 이 전송 메커니즘을 지원하지 않습니다.

2진수 데이터 교환은 모든 OPC UA 애플리케이션에서 지원됩니다(OPC UA 사양에 필요).

 

간단한 클라이언트-서버 원리

 

OPC UA 서버는 네트워크 내에서 CPU, OPC UA 서버 자체, 데이터 및 데이터 유형과 관련하여 많은 정보를 제공합니다. OPC UA 클라이언트는 이 정보에 액세스합니다.

 

 

다양한 프로그래밍 언어로 구현

 

 

OPC Foundation은 여러 프로그래밍 언어로 OPC UA 표준을 구현했습니다. ANSI C 및 Java용 스택에 대한 유지보수는 중단되었지만 .NET, ANSI C, Java용 스택을 사용할 수 있습니다. OPC Foundation은 .NET 스택과 예제 프로그램을 오픈 소스 소프트웨어로 제공합니다. Github (https://github.com/opcfoundation)를 참조하십시오. 많은 기업이 Software Development Kits(SDK)를 제공합니다.

이러한 개발 패키지에는 솔루션 개발을 용이하게 하는 OPC Foundation 및 기타 기능이 포함되어 있습니다.

SDK 사용의 장점:

• 공급업체의 지원
• 테스트 완료된 소프트웨어
• 상세한 문서
• 명확한 라이센스 조건(솔루션 판매에 중요)

 

확장성

 

OPC UA는 다양한 성능 클래스의 디바이스에 사용할 수 있습니다.

• 센서
• 임베디드 시스템
• 컨트롤러
• PC 시스템
• 스마트폰
• MES 또는 ERP 애플리케이션을 실행하는 서버

디바이스의 성능 클래스는 프로파일로 구분됩니다. 다양한 OPC UA 프로파일을 활용하면 매우 작고 단순한 디바이스부터 고성능 디바이스에 이르기까지 OPC UA를 확장할 수 있습니다. OPC UA 프로파일은 서버와 클라이언트가 지원해야 하는 기능과 서비스를 설명합니다. 또한, 프로파일에 의해 요구되지 않는 다른 기능/서비스가 선택적으로 제공될 수 있습니다. OPC UA 프로파일은 PROFINET 프로파일과 다릅니다. 후자는 벤더 중립적인 소프트웨어 인터페이스라는 점에서 설치 및 시스템에 대해 벤더 간 속성 및 동작을 추가로 정의합니다.

 

Nano Embedded Device 2017 Server Profile

 

기능이 매우 제한적인 초소형 디바이스의 경우 OPC Foundation의 "Nano Embedded Device 2017 Server Profile"이 있습니다. 이 프로파일은 코어 서버 패싯과 기능적으로 동일하며 OPC UA TCP 2진수 프로토콜을 필수 전송 프로파일로 정의합니다. 프로파일은 UA 보안이 없는 연결을 허용하며, 구독 또는 메서드 호출을 허용하지 않습니다. 이 프로파일에서 진단 개체 및 변수에 대한 지원은 선택 사항입니다. 추가 프로파일은 "Nano Embedded Device 2017 서버 프로파일"을 기반으로 구축되며, 더 많은 리소스가 필요하고 더 많은 기능을 제공합니다.

 

Micro Embedded Device 2017 Server Profile

 

이 프로파일은 제한적인 기능을 제공합니다. 두 개 이상의 병렬 연결이 필요합니다. 또한 구독/데이터 모니터링은 허용되지만 UA 보안 및 메서드 호출은 허용되지 않습니다.

S7-1200 기본 컨트롤러는 "Micro Embedded Device 2017 Server Profile"을 지원합니다. S7-1200은 UA 보안을 추가로 지원합니다.

 

Embedded 2017 UA Server Profile

 

이 프로파일은 50MB 이상의 RAM과 고성능 프로세서를 갖춘 디바이스용으로 개발되었습니다. 마이크로 임베디드 디바이스 서버 프로파일을 기반으로 합니다. UA 보안 및 메서드 호출도 필요합니다. 또한 서버에서 사용되는 유형 모델(데이터 유형, 참조 유형, 변수 유형 등)을 사용할 수 있어야 합니다.

S7-1500 고급 컨트롤러는 "Embedded 2017 UA Server Profile"을 지원합니다.

 

표준 및 전역 검색 프로파일

 

"OPC UA Specification Part 7"은(는) 추가 프로파일을 정의합니다.

PC 기반 OPC UA 서버에 적합한 "Standard 2017 UA Server Profile"

Global Discovery Server의 필수 서비스 및 정보 모델을 다루는 2개의 전역 프로파일 "Global Discovery Server 2017 Profile" 및 "Global Discovery and Certificate Management 2017 Server Profile"