Industrial Automation

OPC-UA ed Industria 4.0

Vantaggi e svantaggi del protocollo di comunicazione in ambito industriale

Cos'è OPC-UA

Il protocollo OPC-UA, acronimo di “OLE for Process Control – Unified Architecture”, è uno standard di comunicazione industriale utilizzato nell’ambito dell’Industria 4.0. Creato per risolvere le sfide di interoperabilità e sicurezza, OPC-UA è diventato uno dei protocolli di comunicazione più diffusi nel settore industriale.

Per chi non lo sapesse nel mondo delle macchine industriali i protocolli di comunicazione sono tra i più vari e dotati di caratteristiche eterogenee tra loro. Per citarne uno il Modbus/tcp è il retaggio del vetusto RS485 di cui ne conserva limiti e difficoltà di protocollo stesso. Ma l’elenco è lungo, in pratica ogni produttore di plc ha introdotto anche più di uno standard nel corso della sua storia per la comunicazione, prima di tipo seriale poi su rete cablata.

Tutti i programmatori che vivono nel fertile environment delle apparecchiature industriali ha sempre sentito la necessità di avere un protocollo universale per poter comunicare liberamente. E nell’epoca del M2M e dell’industria 4.0 questo è divenuto ancor più necessario.

Come viene utilizzato nell'Industria 4.0

L’utilità di OPC-UA nel contesto dell’Industria 4.0 risiede nella sua capacità di mettere in comunicazione dispositivi e sistemi eterogenei, consentendo la trasmissione di dati tra di essi in modo affidabile e sicuro. 

OPC-UA supporta diverse tipologie di architetture di rete, come la comunicazione punto a punto e la comunicazione orientata ai servizi, offrendo flessibilità nella progettazione e implementazione dei sistemi di automazione.

Vantaggi del protocollo OPC-UA

Tra i vantaggi più significativi di OPC-UA spiccano 

  • l’interoperabilità, 
  • la scalabilità,
  • la sicurezza. 

Il protocollo consente una facile integrazione tra dispositivi e sistemi di diversi fornitori, eliminando la necessità di adattatori o gateways proprietari. Inoltre, OPC-UA è supportato da una vasta gamma di piattaforme hardware e software, consentendo una facile espansione dei sistemi all’interno dell’Industria 4.0.

La scalabilità di OPC-UA consente la gestione efficiente di grandi quantità di dati, essenziale nel contesto dell’Industria 4.0 ove la raccolta e l’analisi dei dati sono fondamentali per il monitoraggio, il controllo e l’ottimizzazione dei processi industriali.

Inoltre, OPC-UA offre funzionalità avanzate di sicurezza, come l’autenticazione, la crittografia e la gestione dei diritti di accesso, garantendo la protezione delle informazioni sensibili e prevenendo potenziali attacchi informatici.

Le sue criticità

Ora veniamo alle note dolenti, OPC-UA presenta infatti anche alcuni svantaggi. Ad esempio, la sua complessità può richiedere una curva di apprendimento elevata per gli sviluppatori nell’implementazione e nella configurazione del protocollo (vedi ad esempio l’implementazione del client del sever opc-ua). Inoltre, la necessità di adeguati livelli di sicurezza può comportare un costo aggiuntivo per la protezione dei sistemi e dei dati. 

Ai problemi prettamente tecnici dobbiamo aggiungere i possibili costi aggiuntivi. Molti produttori di plc/cnc non forniscono  sempre di “serie” la comunicazione opc/ua volendo essi privilegiare il loro protocollo di riferimento. Opc-ua client oppure server è comunque quasi sempre disponibile come opzione aggiuntiva a pagamento.

Il nostro parere

Nella nostra esperienza abbiamo spesso utilizzato il protocollo OPC-UA per interconnettere macchinari equipaggiati con plc di diversi produttori come ad esempio Siemens, Omron, Mitsubishi ed altri e possiamo affermare che ne vale la pena per la sua stabilità e capabilità, ma è bene sempre specificare all’atto dell’ordine del macchinario al produttore la necessità di avere il supporto di OPC-UA disponibile e magari già mappate le aree di memoria che serviranno alla nostra integrazione.

Per approfondire il tema dell’Industria 4.0, qui parliamo della nostra soluzione.