اجرای OPC در کارخانه‌ها، مهمترین قدم برای اتوماسیون صنعتی

OPC در خدمت اینترنت اشیاء صنعتی برای ساده‌سازی ارتباطات صنعتی در عصر مدرن.

سعید کشاورز کرمانی (سردبیر)

لینک کپی شد!

اجرای OPC در کارخانه‌ها، مهمترین قدم برای اتوماسیون صنعتی

اینترنت اشیای صنعتی (IIoT) در حال دگرگون کردن روندهای قدیمی و ناکارآمد در صنعت است و با استفاده از دستگاه‌های هوشمند و تحلیل داده‌ها، به شکل چشمگیری باعث افزایش بهره‌وری و کارایی شده. در این میان، OPC (ارتباطات پلتفرم باز) به عنوان یک فناوری کلیدی، نقش مهمی در برقراری ارتباط بین دستگاه‌ها و سیستم‌های مختلف ایفا می‌کند. اما OPC دقیقاً چیست و چرا برای IIoT حیاتی است؟ در این مقاله به بررسی این فناوری می‌پردازیم تا ببینیم چگونه OPC ارتباطات صنعتی مدرن را به سطح بالاتری ارتقا می‌دهد.

OPC چیست؟

OPC (ارتباطات پلتفرم باز)، یک پروتکل استاندارد برای تبادل داده‌ها در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی است. این فناوری امکان ارتباط بین دستگاه‌های برند‌های مختلف را فراهم می‌آورد و باعث به وجود آمدن سیستم‌های انعطاف‌پذیر و قابل توسعه می‌شود. در واقع، OPC را می‌توان به مترجمی جهانی تشبیه کرد که در اتاقی پر از افراد با زبان‌های متفاوت قرار گرفته، این سیستم با ترجمه همه مطالب به یک زبان واحد و همه فهم امکان ارتباط مستقیم این افراد را فراهم می‌کند. کارکرد این سیستم ‌ها در دو مرحله اصلی خلاصه می‌شود:

جمع‌آوری داده‌ها: تصور کنید که در یک کارخانه، حسگرهایی وجود دارند که دما، رطوبت و عملکرد ماشین‌ها را پایش می‌کنند. این حسگرها داده‌ها را جمع‌آوری کرده و از طریق یک سرور OPC ارسال می‌کنند.
یکسان‌ سازی و اشتراک‌گذاری داده‌ها: سرور OPC داده‌ها را به قالبی استاندارد تبدیل می‌کند، به طوری که نرم‌افزارهای مختلف بدون هیچ مشکلی با آن سازگار شده و به آن دسترسی داشته باشند. با این کار، داده‌های تمام حسگرها در یک مکان قابل مشاهده و تحلیل خواهند بود.

برای درک بهتر باید به سراغ کارخانه‌های هوشمند که در آن‌ها بهره‌وری اهمیت بالایی دارد برویم، OPC به دستگاه‌ها، حسگرها و سیستم‌ها امکان تبادل داده‌های یکپارچه را می‌دهد. مثلاً خطوط تولید به طور خودکار می‌توانند با محصولات مختلف تنظیم شوند تا بهره‌وری را افزایش داده و ضایعات را کاهش دهند.

همچنین بخوانید:

همچنین کارخانه‌ای را تصور کنید که دستگاه‌ها به صورت خودکار، تیم نگهداری و تعمیرات را از مشکلات احتمالی با خبر می‌کنند. OPC با جمع‌آوری و تحلیل داده‌ها، الگوهایی را که نشانه احتمال خرابی هستند شناسایی می‌کند و در اختیار تیم یا شخص مسئول قرار می‌دهد. نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه زمان خرابی را به حداقل رسانده و در وقت و هزینه به شکل قابل توجهی صرفه‌جویی می‌کند.

همچنین بخوانید:

در این پیج تمامی مراحل هوشمند سازی کارخانه را بررسی کرده‌ایم، با کلیک روی آیکون زیر به اینستاگرام ما سر بزنید:

اهمیت OPC در اینترنت اشیا صنعتی

در دنیای IIoT (اینترنت اشیا صنعتی) دستگاه‌های مختلفی از تولیدکنندگان و برند‌های گوناگون در کنار هم فعالیت می‌کنند. بنابراین وجود یک زبان مشترک برای ارتباط ضروری است. OPC این امکان را فراهم می‌کند که حسگرها، کنترلرها و نرم‌افزارها بتوانند به آسانی به هم متصل شوند، داده‌ها را جمع‌آوری کنند و به اشتراک بگذارند. این فناوری تضمین می‌کند که تمام اجزای یک سیستم صنعتی به صورت هماهنگ و منسجم کار کنند.

تحول OPC: از OPC کلاسیک به OPC UA

OPC از زمانی که معرفی شد تا به امروز تحولات زیادی را پشت سر گذاشته است. نسخه اولیه آن، معروف به OPC کلاسیک، مبتنی بر فناوری COM/DCOM مایکروسافت بود که برای تبادل داده‌ها در محیط‌های محلی مناسب بود. افزایش پیچیدگی سیستم‌های اتوماسیون، ظهور صنعت 4.0 و تقاضا برای راه‌حل‌های امن باعث شده است که استاندارد پیشرفته‌تری مورد نیاز باشد. به همین خاطر OPC UA به عنوان پاسخی به این چالش‌ها ظهور کرد. OPC UA (معماری متحد) به وجود آمد که امنیت بالاتر و قابلیت عملکرد بین پلتفرم‌های مختلف را دارد و به دلیل امکان استفاده در فضای ابری و اینترنت، به استانداردی محبوب و شایع در IIoT تبدیل شده.

OPC UA: ستون فقرات IIoT

به طور کلی اینترنت اشیاء صنعتی (IIoT) ماشین‌آلات صنعتی، دستگاه‌ها، سنسورها و سیستم‌ها را به هم متصل می‌کند تا داده‌ها را جمع‌آوری، تحلیل و به اشتراک بگذارد و عملیات را بهینه کند. اهمیت OPC UA در اینترنت اشیاء صنعتی از همینجا مشخص می‌شود چراکه OPC UA با در نظر گرفتن همین نیازها و چالش‌های IIoT در انتقال اطلاعات طراحی شده است. برخلاف OPC کلاسیک، این نسخه هم داده‌های ساختاریافته و هم اطلاعات پیچیده، هر دو را پشتیبانی می‌کند و به همین دلیل برای به اشتراک‌گذاری داده‌ها بین دستگاه‌ها، برنامه‌ها و مکان‌های مختلف ایده‌آل است.

به عنوان مثال یکی از پروژه‌های کنترل اعداد در مس سرچشمه به دلیل وجود داشتن نویز‌های زیاد و سخت بودن انتقال اطلاعات با چالش‌هایی روبرو بود که مهندسین ما توانستند به خوبی از پس آن برآیند. برای آشنایی با کاربرد اینترنت اشیاء صنعتی، این نمونه کار‌ قدرتمند کنترل اعداد را ببینید:

مزایای استفاده از OPC در اینترنت اشیا صنعتی

ایجاد ارتباط: OPC تضمین می‌کند که دستگاه‌های مختلف بدون نیاز به تنظیمات شخصی سازی خاص با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این قابلیت مثل داشتن آداپتورهای برق جهانی برای دستگاه‌های الکترونیکی است. با استفاده از OPC بدون توجه به منبع، داده‌ها به راحتی در سطح کارخانه و حتی فراتر از آن جریان پیدا می‌کنند.
تضمین امنیت: نقش امنیت در مبحث IIoT که در راستای انتقال حجم زیادی از داده‌ها فعالیت می‌کند، بسیار پر رنگ است. OPC UA ویژگی‌های امنیتی پیشرفته‌ای مانند رمزنگاری و احراز هویت را ارائه می‌دهد که آن را در برابر تهدیدات سایبری مقاوم می‌کند.
قابل پیاده‌سازی برای سیستم‌های در حال رشد: OPC به صنایع اجازه می‌دهد که با تعداد کمی حسگر شروع کنند و در طول زمان کم کم آن‌ها را افزایش دهند، بدون اینکه نگران مشکلات هماهنگ سازی آن‌ها باشند.
پایش و تحلیل داده‌ها به صورت لحظه‌ای: با استفاده از OPC، جمع‌آوری داده‌ها به صورت لحظه‌ای و به راحتی انجام می‌شود، و این امکان را فراهم می‌کند که صنایع فرآیندها را به صورت فوری پایش و تنظیم کنند.

پیاده‌سازی OPC در یک استراتژی خاص برای شما

برای پیاده سازی حرفه‌ای و هدفمند OPC در یک محیط صنعتی جدید، باید از طریق مراحل زیر اقدام نمود.

ارزیابی سیستم‌های موجود: پیش از پیاده‌سازی OPC، ارزیابی سیستم‌های موجود ضروری است. آگاهی از نقاط اطلاعاتی مورد نیاز و سازگاری با استانداردهای OPC به تسهیل انتقال داده‌ها کمک می‌کند.
انتخاب معماری مناسب OPC: برای اینترنت اشیاء صنعتی، OPC UA به دلیل داشتن ویژگی‌های امنیتی و قابلیت عملکرد در پلتفرم‌های مختلف، معمولاً بهترین انتخاب است. OPC کلاسیک ممکن است برای کاربردهای ساده‌تر و محلی مناسب باشد، اما برای محیط‌های متصل به فضای ابری کمتر توصیه می‌شود.
آزمایش و توسعه تدریجی: ابتدا با تنظیمات ساده و ابتدایی برای آزمایش هماهنگی OPC شروع کنید و سپس به تدریج توسعه دهید. پیاده‌سازی تدریجی به شناسایی مشکلات در مراحل اولیه کمک می‌کند تا مطمئن شوید که سیستم توانایی مدیریت داده‌های بزرگ‌تر را دارد.

کنترل اعداد با ارائه محصول پلتفرم اینترنت اشیاء پیاده سازی هرگونه ایده خلاق در زمینه هوشمند سازی کارخانجات صنعتی و معدنی را بر عهده‌ می‌گیرد. کافیست نیاز خود را با ما مطرح کنید:

آینده OPC در اینترنت اشیاء صنعتی

با پیشرفت سریع اینترنت اشیاء صنعتی، OPC همچنان نقش مرکزی در امکان‌پذیر ساختن ارتباطات در سیستم‌های متنوع ایفا خواهد کرد. در آینده ممکن است شاهد یکپارچگی بیشتر OPC با هوش مصنوعی و یادگیری ماشین باشیم، که باعث هوشمندسازی و کارآمدتر شدن اتوماسیون صنعتی خواهد شد.

اگر به دنیای هوشمند سازی خصوصا در زمینه صنایع و معادن علاقه‌مند هستید، کنترل اعداد همراه شماست تا در اجرا و پیاده سازی انواع پروژه‌ها و ایده‌ها بهترین کیفیت و بیشترین بهره‌وری را تجربه کنید.

برای اطمینان بیشتر سایر مقالات و پروژه‌های ما در زمینه هوشمند سازی را مطالعه کنید: