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OPC UA 導入支援ソリューション



OPC UAの基礎知識


OPC UAとは?

OPC UA(OPC Unified Architecture)は産業オートメーションなどの業界で、 安全で信頼性の高いデータ交換を行うために策定されたオープンな通信規格です。 OPC Foundationによって作成され、国際標準規格(IEC 62541)になっています。 単なる通信プロトコルではなく、情報を伝える枠組みとして機能します。


OPC UA


グローバルでの普及

  • ドイツのモノづくり革新プロジェクト「インダストリー4.0」で推奨通信プロトコルとして指定され、急速に普及しました。
  • 欧州では、工場内におけるITとOTの連携部分においてOPC UAの採用は既にデファクトスタンダードとなっています。
  • 中国でも「中国製造2025計画」の実現に向け、デジタル工場の相互接続ネットワークの構築のため、OPC UAは国家規格として推奨されています。
  • 日本国内でも2017年後半から徐々に導入が進み、今後加速が見込まれています。

OPC UAのメリット

OPC UA プラットフォーム非依存
工場内の多様な機器やシステムの異なるプラットフォームなどに依存せず通信することができ、機器と機器、機器とシステムをシンプルな仕組みで接続することが可能です。
OPC UA 相互運用(インターオペラビリティ)の実現
情報モデル』により、単純なデータ交換プロトコルではなく、ふるまい・動きといったデータを付随して伝達することができます。それにより機器同士が連携し動く仕組みをつくることができます。
OPC UA セキュアなデータ通信
ファイアウォールとの親和性に優れたプラットフォームで、さまざまな暗号化レベル、認証、監査、ユーザー制御に対応します。

 

情報モデル


情報モデルとは?

情報モデルとは情報を伝える枠組みです。情報モデルを導入していない場合、FA機器同士の通信はベンダーごとにパラメータが異なります。そのため、情報伝達するために人手が必要になりますが、情報モデルを導入することで、FA機器同士が会話できるようになり、人間が介在することなく情報伝達が可能になります。


AAA


情報モデルの構造

AAA

 

  • 1層目のMeta Model, 2層目のBuilt-in Information Modelは業界問わず使われる規則および共通情報です。
  • 3層目は各業界の標準化団体で策定される重要なレイヤーで、Companion Information Modelと呼ばれます。ドイツ機械連盟、ドイツ自動車工業会など権威ある団体が作成します。
  • 4層目はベンダが独自に作成するレイヤーでVendor Specific Extensionsと呼ばれます。

さまざまな標準化団体との共創

さまざまな標準化団体とOPC UA foudationのコラボレーションにより50を超えるワーキンググループが形成され、Companion Information Modelが続々と登場しています。


射出成型機
▷ EUROMAP
温調器、HRD
▷ EUROMAP
産業用ロボット
▷ OPC UA for Robotics(Part1)
CNC
▷ OPC UA for Machine Tools
工作機械
▷ OPC UA for Machine Tools
レーザー加工機
▷ OPC UA for Machine Tools
PLC
▷ PLCopen
電子顕微鏡、ラボ用機器
▷ LADS
外観検査装置
▷ OPC UA Vision
カメラ(マシンビジョン)
▷ OPC UA Vision
包装機
▷ OPC UA for PackML
自動認識装置、RFID
▷ OPC UA for AutoId Devices
食品加工
▷ OPC UA Weihenstephan Standard
圧縮機
▷ OPC UA for Compressed Air Systems
搬送装置、AGV
▷ 独自情報モデル
・・・等

Profile と Facet

OPC UAは幅広い機能を持つため、すべてのデバイスやアプリケーションが全機能をサポートするわけではありません。
そのため、OPC UAではどの機能に対応しているかを明確にするために、Profile (プロファイル)Facet (ファセット) という仕組みが用意されています。

Profile
(プロファイル)
OPC UAアプリケーションがサポートする機能のまとまりを定義したものです。
どの Companion Specification のどの部分に対応しているかを規定するものであり、
実装者や利用者が「この機器はどこまでの機能に対応しているか」を把握する目安になります。

例:
  • 「Basic Server Profile」
    → セキュア通信 + 基本的な情報モデル機能を持つサーバー。
  • 「Embedded UA Server Profile」
    → 組み込み機器向けに軽量化されたサーバー。
Facet
(ファセット)
Profileよりさらに細分化した機能の側面(グループ)を定義したものです。
特定の機能群やオプション機能への対応状況を示し、Profileの構成要素として使われます。

例:
  • 「Security Policy Facet」
    → 特定の暗号化方式をサポートする。
  • 「Subscription Facet」
    → データの定期購読(Subscription)機能を持つ。

動画/資料公開


ゼロから学ぶOPC UA 注目される理由とその導入方法

OPC UAの導入検討のために最低限必要となる基礎知識について、17分でご説明しています。




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