Interconnexion des machines, des systèmes d'automatisation et des logiciels industriels
GPLG met en œuvre des architectures de communication industrielle en s'appuyant sur des technologies telles que OPC UA et MQTT pour relier des machines, des automates programmables, des capteurs et des systèmes logiciels.
Nous concevons des solutions de communication adaptées aux exigences du milieu industriel, allant de la connectivité au niveau des machines à l'échange de données entre les systèmes de production et les applications de niveau supérieur.
Architectures de communication industrielle
Les environnements de production modernes se composent rarement d'une seule machine ou d'un seul système d'automatisation. Les systèmes doivent échanger des informations de manière fiable à tous les niveaux opérationnels :
OPC UA pour la communication industrielle
L'OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) est un cadre de communication industrielle conçu pour permettre un échange d'informations fiable et structuré entre les systèmes et les appareils. Il offre aux applications industrielles un moyen normalisé de communiquer avec les équipements et les systèmes d'automatisation.
MQTT pour l'échange de données industrielles
MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) est un protocole de messagerie « publication/abonnement » léger, conçu pour assurer une diffusion efficace des données entre les appareils connectés et les logiciels. En s'appuyant sur un courtier central, il évite d'avoir à maintenir des connexions directes de pair à pair entre chaque composant du système.
Des technologies adaptées à chaque besoin
| Fonctionnalité | OPC UA | MQTT |
|---|---|---|
| Objectif principal | Communication entre systèmes industriels | Diffusion de messages/données |
| Modèle de communication | Client / Serveur | Publier / S'abonner |
| Environnement type | Machines, automates programmables, SCADA | IoT, informatique en périphérie et systèmes distribués |
| Structure de données | Modèle d'information industriel complet | Messages légers |
| Utilisation courante | Intégration de machines/systèmes | Diffusion des données |
| Architecture | Communication directe entre systèmes | Communication via un courtier |
Combiner OPC UA et MQTT
Conception de la couche de communication
GPLG ne se contente pas d'installer un protocole. Nous évaluons d'abord les principales exigences architecturales avant de concevoir l'infrastructure de communication adaptée :
Intégration d'OPC UA dans les systèmes industriels
GPLG met en œuvre la communication OPC UA dans le cadre de projets d'intégration de machines et d'automatisation. En fonction des équipements, l'architecture d'intégration peut comporter les composants clés et les phases d'exécution suivants :
Mise en œuvre du protocole MQTT dans les environnements industriels
Les implémentations MQTT comprennent généralement :
Appareils ou applications qui publient des informations.
Le composant central chargé de la réception et de la distribution des messages.
Applications ou systèmes qui reçoivent des informations spécifiques.
Thèmes
Canaux logiques utilisés pour organiser les messages industriels.
factory/line01/machine03/temperature
factory/line01/machine03/production
factory/line01/machine03/alarm
Cette structure permet de diffuser des informations sans avoir à établir de connexions individuelles de type point à point entre chaque système.
Du signal machine à l'application logicielle
Communication industrielle pour les machines existantes
De nombreux environnements de production comprennent des équipements provenant de différents fabricants et de différentes générations.
Une machine ne doit pas nécessairement être remplacée simplement parce qu'elle ne prend pas en charge les technologies de communication modernes.
GPLG est en mesure d'évaluer les équipements existants et de déterminer comment les informations peuvent être extraites et intégrées dans une architecture de communication moderne.
Connexion des systèmes d'automates programmables (PLC) à des applications de niveau supérieur
OPC UA fournit une couche de communication structurée entre les équipements pilotés par des automates programmables (PLC) et les plateformes logicielles de niveau supérieur.
Supervision industrielle et échange de données
OPC UA constitue l'infrastructure de communication essentielle qui relie directement les machines industrielles aux logiciels de supervision.
Intégration des données industrielles aux architectures IoT
Le protocole MQTT s'avère particulièrement utile lorsqu'il s'agit de diffuser efficacement des informations industrielles entre plusieurs logiciels ou composants IoT.
La communication industrielle doit être conçue dans le respect de la sécurité
La connectivité industrielle ne doit pas se limiter à la simple question de savoir si les données peuvent être échangées. GPLG prend en compte des facteurs architecturaux et opérationnels clés afin de garantir une mise en œuvre sécurisée :
- Segmentation du réseau — Isoler les réseaux de contrôle critiques des systèmes de l'entreprise et des systèmes externes.
- Authentification — Vérification de l'identité de tous les appareils, intermédiaires et systèmes logiciels qui communiquent entre eux.
- Contrôle d'accès — Mettre en œuvre des politiques de « privilège minimal » afin de limiter les capacités opérationnelles de chaque système.
- Chiffrement — Protéger les données sensibles en transit et au repos, le cas échéant.
- Exposition de l'appareil — Réduire au minimum les surfaces d'attaque et renforcer la sécurité des équipements périphériques contre tout accès non autorisé.
- Sécurité des courtiers — Renforcer la sécurité des plateformes centrales de messagerie grâce à des politiques rigoureuses et à un suivi efficace.
- Droits d'utilisateur — Limiter les opérations techniques et administratives au personnel habilité uniquement.
- Voies de communication — Contrôle et sécurisation des chemins de données explicites de bout en bout.
- Architecture de réseau industriel — Conception d’une topologie résiliente adaptée aux environnements opérationnels.
Avant de mettre en œuvre le protocole
Nous évaluons tout d'abord l'environnement actuel selon plusieurs axes opérationnels clés :
- Équipements existants — Identification des machines, des automates programmables et des contrôleurs installés.
- Moyens de communication disponibles — Évaluation des protocoles et des interfaces disponibles.
- Exigences en matière de données — Définir les informations spécifiques qui doivent être échangées.
- Destination — Déterminer les destinations vers lesquelles les données doivent être transmises.
- Performances — Détermination de la vitesse et de la fréquence d'échange requises.
- Architecture — Choisir entre des modèles directs, par l’intermédiaire d’un courtier, en périphérie ou hybrides.
Communication et intégration industrielles
Dans quels contextes utilisons-nous OPC UA et MQTT ?
Une communication conçue en fonction de l'application
Nous ne choisissons pas OPC UA ou MQTT simplement parce qu'il s'agit de technologies largement répandues. Le choix de chaque protocole dépend des besoins réels du système industriel.
Connectez vos systèmes industriels
Que vous ayez besoin de connecter un automate programmable à un logiciel, d'intégrer des machines existantes, de mettre en place une architecture IoT industrielle ou d'échanger des données entre plusieurs systèmes industriels, GPLG peut concevoir et mettre en œuvre la couche de communication adaptée.