GPLG · COMUNICAÇÃO INDUSTRIAL
OPC UA e MQTT
Comunicação fiável entre máquinas, controladores, software e sistemas de dados.
OPC UA e MQTT são duas formas normalizadas de pôr máquinas e sistemas a trocar informação. A GPLG escolhe e integra a mais adequada — ou ambas — em função do tipo de comunicação, dos equipamentos e do objetivo, e não apenas porque estão disponíveis.
COMUNICAÇÃO INDUSTRIAL
Escolher a forma de comunicar em função da aplicação
O OPC UA e o MQTT servem necessidades diferentes e podem complementar-se na mesma instalação.
O OPC UA é ideal para trocar informação industrial organizada diretamente entre sistemas. O MQTT é uma forma leve de distribuir mensagens através de um servidor central (broker), útil quando a mesma informação tem de chegar a vários sistemas.
A escolha começa pela informação que é preciso trocar, e não por uma tecnologia preferida.
DOIS MODELOS DE COMUNICAÇÃO
Acesso direto à informação e distribuição de mensagens
OPC UA
Troca de informação industrial organizada, em que cada dado mantém o seu significado, tipo e estado.
MQTT
Mensagens leves distribuídas através de um broker, para fazer chegar informação a vários sistemas.
Gateways
Fazer a ponte entre equipamentos e sistemas que usam protocolos diferentes.
Aplicações
Levar a informação industrial ao SCADA, a bases de dados, dashboards, ferramentas de análise e software.
COMO SE COMPLEMENTAM
OPC UA e MQTT podem trabalhar em conjunto
A informação pode ser recolhida e organizada junto das máquinas e depois distribuída aos sistemas que dela precisam.
COMO SE ORGANIZA A COMUNICAÇÃO
Controlo, comunicação e aplicações, cada um com o seu papel
Uma boa arquitetura define de onde vem cada informação, como é representada, que sistema é responsável por ela e como chega a quem a usa.
PERCURSO DA INFORMAÇÃO
OPC UA
Máquinas e sistemas a falar a mesma língua
O OPC UA disponibiliza a informação das máquinas e do processo através de uma interface normalizada, mantendo o tipo de dados, a organização, o estado e outra informação útil.
A GPLG configura e integra servidores e clientes OPC UA em PLC, SCADA, gateways e software à medida, desde que o equipamento o suporte.
ENGENHARIA OPC UA
Mais do que estabelecer uma ligação
Organização da informação
Organizar a informação disponibilizada para que quem a usa a consiga perceber e manter.
Qualidade dos dados
Manter o estado, a data e hora e o contexto de cada valor, quando disponíveis.
Controlo de acesso
Configurar utilizadores, certificados e permissões de acordo com as capacidades da instalação.
Ligação das aplicações
Ligar o SCADA e as aplicações de software à informação OPC UA disponibilizada.
A COMUNICAÇÃO INDUSTRIAL NA PRÁTICA
Cada tecnologia no seu papel
O OPC UA dá acesso organizado à informação industrial, enquanto o MQTT distribui dados selecionados a várias aplicações através de um broker.
MQTT
Publicar uma vez, distribuir a quem precisa
No MQTT, quem envia e quem recebe não comunicam diretamente: as fontes publicam mensagens num servidor central (broker), organizadas por tópicos, e cada sistema autorizado recebe apenas a informação que lhe interessa.
Isto reduz as ligações diretas entre sistemas e é útil para IIoT, aplicações distribuídas e serviços de dados, desde que os tópicos e as mensagens estejam bem organizados.
ENGENHARIA MQTT
Organizar as mensagens com o mesmo cuidado que as ligações
Organização dos tópicos
Organizar os tópicos de forma previsível: por instalação, linha, máquina ou função.
Conteúdo das mensagens
Definir o que cada mensagem contém: identificação, valores, data e hora e qualidade, quando necessário.
Garantia de entrega (QoS)
Definir o nível de garantia de entrega de acordo com a importância de cada informação.
Servidor MQTT (broker)
Definir quem se liga, a autenticação, as permissões e as funções do broker.
OPC UA + MQTT
Informação organizada, distribuída a vários sistemas
Em algumas instalações, o OPC UA dá acesso organizado junto das máquinas e o MQTT distribui parte dessa informação a outros sistemas.
Um gateway ou uma aplicação converte os dados OPC UA para mensagens MQTT. A solução exata depende dos equipamentos, da rede e de quem vai usar a informação.
DOS REQUISITOS AO ARRANQUE
Como desenvolvemos um projeto de comunicação
Requisitos
Identificar de onde vem a informação, quem a usa, com que frequência deve ser atualizada e que dados passam entre sistemas.
Escolha do protocolo
Escolher OPC UA, MQTT ou ambos, de acordo com a comunicação necessária.
Organização da informação
Definir variáveis, tópicos, conteúdo das mensagens e informação de contexto.
Configuração
Configurar servidores, clientes, brokers, gateways e as ligações às aplicações.
Testes
Testar valores, data e hora, estado, mensagens, falhas de ligação e permissões.
Suporte e expansão
Alargar a comunicação de forma coerente à medida que entram novas máquinas e aplicações.
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