OPC-UA : Les 8 avantages d'un protocole de communication unifié pour l'automatisation industrielle

L’uniformisation d’un langage de communication permet de relever les défis de l’usine connectée en simplifiant la communication, notamment MtoM. La connectivité et la communication au sein du processus de production font partie des principaux piliers de l'industrie 4.0. En effet, les usines sont de plus en plus numérisées et interconnectées, une condition nécessaire pour rester compétitif sur le marché. Il est donc essentiel d’adopter des technologies qui simplifient la connectivité, la centralisation des données produites sous différents formats et leur interprétation.

Les détenteurs de ces données – les machines, serveurs, automates programmables, interfaces homme-machines et capteurs – même s'ils ont des origines différentes, n'ont aucune raison de fonctionner de manière isolée, la valeur étant créée par leurs interactions et l'échange de ces informations.

C’est ici que la norme OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) entre en jeu en facilitant l'échange et la gestion de données pour répondre à toutes les exigences de l'automatisation croissante d'aujourd'hui, sans dépendre de fournisseurs individuels. Le fait d'avoir un langage commun rend la collecte de données à partir de systèmes sources facile, flexible et accessible à tous, quels que soient les systèmes et solutions utilisés dans une usine : une étape indispensable pour le développement d'une usine intelligente. Ce développement devrait avoir tendance à s’accélérer, notamment avec l’arrivée de la version OPC UA over TSN, variante permettant une communication déterministe communément appelée temps réel.

Le protocole OPC UA possède huit avantages principaux, quels sont-ils ?
1- Son ouverture
OPC UA est un standard ouvert : le protocole peut être mis en œuvre sous une licence open source, accessible à tous. Ceux qui possèdent les compétences nécessaires et la volonté de construire leur propre serveur/client OPC UA, peuvent disposer des spécifications et du code (ils ne sont donc pas obligés d'acheter un serveur OPC auprès d'un fournisseur).

2- Sa polyvalence multiplateforme
Le protocole OPC UA est indépendant de la plate-forme et donc facilement intégrable. Alors que le précédent serveur OPC ne fonctionnait que sur la plate-forme Windows, OPC UA va plus loin : il fournit l'infrastructure nécessaire à l'interopérabilité des entreprises, il convient désormais à Windows, Linux, Mac OS, Android, Rapsberry Pi et d'autres plates-formes. Ce point fort est essentiel pour l'environnement industriel, étant donnée la très grande variété de matériels et de systèmes d'exploitation disponibles aujourd'hui.

3- Sa sécurité
Ce système répond à de multiples normes de sécurité concernant l'authentification, l'autorisation, la sécurité au sens de l'intégrité de la transmission et de la vie privée. Du point de vue de la cybersécurité, l'OPC UA permet d'échanger des informations signées numériquement, cryptées, avec des algorithmes avancés, même au sein de l'usine.

4- Sa base SOA
L'OPC UA a été conçu sur la base d'une architecture orientée services (SOA). Cette architecture, très souple, est utilisée pour gérer les micro-services sur le web. Elle privilégie l'interopérabilité, la flexibilité et la normalisation, afin d'éviter les mises en œuvre spéciales et les intégrations personnalisées.

5- Sa compatibilité
De grands fournisseurs industriels s’alignent sur ce protocole, ce qui en fait une norme de facto. Tant que les entreprises ne disposent de leurs propres protocoles, l'OPC UA est désormais largement acceptée et utilisée dans le monde de l'automatisation. Elle concerne non seulement le monde des automates mais aussi les produits IoT et presque toutes les IHM, qui sont compatibles avec la norme OPC UA.

6- Sa capacité à dépasser la seule transmission de données
Un autre avantage de l'OPC UA est la possibilité de gérer les événements et actions au-delà des données. Recevoir des informations, mais aussi participer activement à la communication grâce à une commande d'exécution de méthodes. Le protocole permet à l'utilisateur de définir des événements et de recevoir des notifications. En outre, la hiérarchie des données permet de rechercher très facilement les informations nécessaires.

7- Son évolutivité
Si un utilisateur souhaite développer une application ou une architecture, le protocole offre l'avantage de pouvoir utiliser le langage de programmation le plus adapté pour la mettre en œuvre, à partir du classique C++ ou .net, Java, mais aussi d’autres langages comme Python. Cela facilite la mise en place de systèmes sur-mesure quelle que soit la taille de l’entreprise. L'OPC UA est de ce fait, très évolutif, convenant aussi bien aux petits systèmes qu'à des systèmes très structurés et très performants.

8- Son principe Publisher/Subscriber et la transmission de métadonnées
OPC UA utilise deux modèles : celui du Client-Serveur (le plus "classique") et le principe Editeur-Abonné qui permet de s'abonner selon certains critères et d’être notifié dès qu’un changement intervient sur une valeur ou sur la qualité de celle-ci.

Philippe Gérard, Product & Segment Manager Motion chez Bosch Rexroth France


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