OPC Day 2018 in Japan...2018/12/06 · 標準EthernetのTSN拡張(部分的にリリース済) IEEE 産業プロファイルとネットワーク構成(作業中) IEEE / IEC OPC UA

OPC Day 2018 in Japan

2018年12月14日

日本OPC協議会技術部会

中谷謙志(ルネサス)


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OPC UA おさらい

OPC UA PubSub over TSN のステータス

OPC UA PubSub over TSN Configuration Model

まとめ



7: Application

6: Presentation

5: Session

4: Transport

3: Network

2: Data Link

1: Physical

OPC UA

TCP

IP

InformationModels

Ethernet

PHY

OPC UA

Basic Models

Sec

urity

OPC UA PubSub

TCP UDP

IP

InformationModels

Ethernet

PHY

OPC UA PubSub

Basic Models

TCP UDP

IP

InformationModels

Ethernet w/TSN

PHY

OPC UA PubSub

over TSN

OPC UA PubSub

over TSN

Basic Models

OP

CD

A

TCP

IP

Ethernet

PHY

OPC Classic

OP

CH

DA

OP

CA

E

･･･

Coming soon



OPC UAで情報を公開するための基本ルール

OPC Foundationが標準/中立なコミュニケーション・アーキテクチャとして開発/保守

情報モデルフレームワーク





コミュニケーションモデル






コミュニケーションモデル

プロトコル




特有のモデルユースケース特有のモデル

産業分野特有のモデル

デバイス / 機械特有のモデル

パートナによる開発

OPC UAで情報を公開するための基本ルール責任範囲



PLC PLC PLC PLC

フィールドバスBフィールドバスAフィールドバスBフィールドバスA

Coupler



ロボット

PLC

IO

ロボットIO

IO

TSN

PLC ロボット

TSN TSN

フィールドバス

各軸

フィールドバス



OPC UA おさらい



まとめ



OPC UA over TSN 技術と責任分担

標準EthernetのTSN拡張 IEEE

産業プロファイルとネットワーク構成 IEEE / IEC

OPC UA Part 14 PubSub OPC Foundation

OPC UA Quality of Service Parameters for TSN OPC Foundation

OPC UA Black Channel for Safety OPC Foundation

OPC UA for Devices OPC Foundation

Device specific OPC UA Information Models Partners

OPC UA over TSNのステータス（2018.06現在）




標準EthernetのTSN拡張 IEEE◦ リリース済

IEEE 802.1Qbv Enhancements for Scheduled Traffic

IEEE 802.1Qbu Frame Preemption

IEEE 802.1Qca Path Control and Reservation

IEEE 802.1CB Seamless Redundancy

◦ Draft

IEEE 802.1AS-REV Time Synchronization

IEEE 802.1Qcc Stream Reservation

IEEE 802.1Qcp Yang Data Models

IEEE 802.1Qcr Asynch Traffic Shaper

IEEE 802.1CS Link local registration





標準EthernetのTSN拡張 (部分的にリリース済) IEEE

産業プロファイルとネットワーク構成 IEEE / IEC◦ 産業プロファイルは TSN規格に必要なサブセットを定義

◦ ブリッジとエンドポイントのネットワーク全体の構成

Centralized Configuration Model

Distributed Configuration Model

◦ 作業進行中






産業プロファイルとネットワーク構成 (作業中) IEEE / IEC

OPC UA Part 14 PubSub OPC Foundation◦ 2018年3月リリース済

◦ 固定, 周期メッセージのための機能を備えた UADP Message Mapping を含む

◦ Ethernet (Layer 2) Transport Protocol Mappingを含む

◦ UADPプロトコル用にEtherType (B62C)を登録

◦ OPC UA over TSNのためのData Planeを定義







OPC UA Part 14 PubSub (リリース済) OPC Foundation

OPC UA Quality of Service Parameters for TSN OPC Foundation◦ TSN 関連の OPC UA sub-working group

◦ OPC UAにおけるTSN関連コンフィギュレーションパラメータの定義

◦ OPC UA に関連するコンフィギュレーションフロー

◦ Draft 文書の整備








OPC UA Quality of Service Parameters for TSN (draft) OPC Foundation

OPC UA Black Channel for Safety OPC Foundation◦ OPC UA over TSNはセーフティのためのBlack Channelのベース

◦ 他のセーフティプロトコルのためのBlack Channel mappings

Profisafeに関して PNOと共に working group 活動中









OPC UA Black Channel for Safety (作業中) OPC Foundation

OPC UA for Devices OPC Foundation◦ 汎用のdevice configuration model は2013年にリリース (V1.01)

◦ Working groupは 2018年2月に新しい改訂を開始ライフサイクル全体を通して、デバイスを管理するための定義を追加

Companion Working GroupsからのInputに基づく明確化と強化









OPC UA Black Channel for Safety (作業中) OPC Foundation

OPC UA for Devices (強化中) OPC Foundation

Device specific OPC UA Information Models Partners◦ EUROMAP 79

◦ Robotics

◦ Vision Systems

◦ Integrated Assembly Solutions

◦ More coming…




OPC UA おさらい



まとめ



コントローラ

OPC UA PubSub

Publisher

Subscriber

コントローラ

OPC UA PubSub

Subscriber

Publisher

TSNネットワーク

TSNスイッチ

周期的, 同格のtime sliced traffic

fix max, lengthmessages

scheduledtraffic

Configuration:+ 正確な時刻同期+ メッセージスケジューリング



Publisher

TSN Endstation

Stack A

(Talker)

Bridges

TSN Endstation

Stack A

(Listener)

Subscriber Publisher

Bridges

UNIUNI

OPC specific

QoS Config

Subscriber

OPC specific

QoS Config

CNC

OPC specific

Appl Engineering

OPC specific

QoS Config

OPC specific

QoS Config

CUC (OPC specific)

OPC specific

Appl Engineering

TSN Endstation

Stack B

(Talker)

TSN Endpoint

Stack B

(Listener)

Network特有のコンフィギュレーションデータフロー

OPC 特有のコンフィギュレーションデータフロー (OPC UA通信を使用)

CNC

(optional)

Centralized Configuration Distributed Configuration

CUC: Centralized User Configuration

CNC: Centralized Network Configuration



TSN Endstation

OPC UA Information Model

PubSub Configuration

コンフィギュレーションワークフローは

サポート要

◦ Pre-engineered Streams

◦ “Ad-Hoc” / “On-demand” TSN-Streams

TSN設定をするため複数の手法をサポート

◦ PubSub Configuration Files (UA-Binary)

◦ UA Client / Server

◦ CUC + CNC

◦ Stream Reservation Protocol (MSRP, RAP, …)

Network

IF

„eth2“

Real

Network

Interfaces

TSN

Streams

Network

Interface

Objects

Stream

Objects

Stream

Reservation

Protocol

UA Client

Server

PubSub

Config FileCUC/CNC



OPC UA おさらい



まとめ



フィールドバスA フィールドバスB フィールドバスC

OTネットワーク

ITネットワーク

ERP/MES SCADA

ロボットプレス機切断機

OPC UA

RelayBroker

OP

C U

A

OPC UA

over TSN without TSN

GDS

OP

C U

A



TSN

5G

Security

Companion workingとの調和

More...

今後について



日本OPC協議会URL: https://jp.opcfoundation.org

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