セルコス・インターナショナル

機械通信:
SercosおよびOPC UAによる統合ネットワーキング

概要

OPC Foundationと Sercos International 社は、機械の統合を改善し、機械周辺と上位の IT システム間の情報交換の複雑さを軽減することを共通の目的として、2011 年に協業を開始しました。選択されたアプローチは、標準化されたOPC UA SERCOS情報モデルで、SERCOSの明確に定義されたデバイスプロファイルとOPC UAのデータ交換標準を統合しています。SERCOS 用 OPC UA コンパニオン仕様では、SERCOS と OPC UA のマッピングが記述されており、SERCOS デバイスの機能がベンダーに依存することなく OPC UA 経由で利用・アクセスできるようになっています。プロセスおよび機械関連情報へのアクセスは、インダストリー4.0の主要ターゲットでもある製造リソースの効率的かつ柔軟な利用を促進します。アプリケーション・シナリオは、デバイスのパラメトリゼーションやネットワーク・コンフィギュレーションから、エネルギー管理や予防保全に至るまで、広範囲に及ぶ。

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SERCOSは、制御装置、ドライブ、I/O、およびエンコーダ、安全装置、ビジョンシステムなどの分散型周辺装置間の通信用として、世界をリードするデジタルインターフェースの1つです。1990年の最初のリリース以来、Sercosはデジタルドライブインターフェースからユニバーサルオートメーションバスへとさらに発展してきました。第3世代のSercosはイーサネットをベースとしており、特に高速・高精度加工アプリケーションに適しています。モーション、セーフティ、I/O機能を含むユニバーサル・アプローチにより、あらゆるオートメーション・アプリケーションに使用できます。特別な機能として、いわゆるユニファイド・コミュニケーション（UC）チャネルがあり、共通のネットワーク・インフラストラクチャ上でTCP/IPやEtherNet/IPなどの追加Ethernetプロトコルの伝送が可能です（図1を参照）。したがって、UCチャネルは、共通規格OPC UAを使用した通信にも使用できます。

典型的な使用例

  • 視覚化：ヒューマン・マシン・インターフェースやオペレーター・パネルに情報を提供すること。
  • モニタリングエネルギー、状態、プロセス監視、ネットワーク状態の情報提供。
  • 診断：オペレータやサービス担当者に、状況に応じた診断情報を提供します。
  • エンジニアリングデバイス・パラメータ閲覧、デバイス・パラメータ設定、コントローラ最適化、ネットワーク設定

利点

指定された SERCOS OPC UA マッピングは、定義された SERCOS プロファイルに基づいて、デバイス情報モデルへのアクセスを可能にします。SERCOSデバイスのサプライヤーとユーザーは、機械やプロセスのデータを上位システムで利用できるようにするための、すぐに使える方法、ツール、アプリケーションを見つけることができます。一方、IT システム（MES/ERP や SCADA ソフトウェアを含む）のメーカーは、ベンダー固有の解釈や変換を行うことなく、利用可能な情報に直接アクセスすることができます。両者の良いとこ取りをすることで、インダストリー4.0への移行が可能になり、既存のSERCOSベースの各デバイスを非常に少ない労力で接続することができます！

技術内容

SERCOSのOPC UAマッピングは、OPC UAサーバーの拡張に基づいています。そのため、さまざまな実装方法に対応することができます（図2参照）。

  1. OPC UAサーバー機能は、SERCOSマスター機器（CNCやPLCなど）に実装することができます。このデバイスは、OPC UAアクセスをSERCOSサービスにマッピングするゲートウェイとして機能します。SERCOSスレーブデバイスのSERCOSパラメータへのアクセスは、SERCOSリアルタイムチャネルのサイクリックおよびアサイクリックサービス、またはSERCOSリアルタイム通信が有効になっていなくてもすべてのSERCOSパラメータへのIPベースのアクセスを提供するS/IPプロトコルによって提供されます（オプション2a）。
  2. OPC UAサーバー機能は、SERCOSスレーブ機器に実装することもできます。この場合、OPC UAプロトコルはSERCOSのユニファイド・コミュニケーション（UC）チャネルで送信されます。UCチャネルはSERCOSのリアルタイム通信と並行して使用でき（オプション2b）、SERCOSのリアルタイム通信が有効になっていない場合（オプション2c）でも使用できます。

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SERCOS OPC UAコンパニオン仕様では、OPC UAとSERCOS間のデータ型のマッピング、およびSERCOSデータモデル（プロファイル、クラス、ファンクショングループ、およびサポートされるパラメータで構成）からOPC UA情報モデルへの変換が記述されています。これにより、Sercosフィールドデバイスの情報への標準化されたアクセスが可能になります。

背後にある企業

以下の企業は、Sercos InternationalのメンバーおよびSercos技術の全ユーザーを代表して、OPC UAコンパニオン仕様に積極的に貢献しています：

  • ボッシュ・レックスロス
  • ESRポルマイヤー
  • FISW Steuerungstechnik GmbH
  • シュナイダーエレクトリック
  • ソフト化

詳細情報：仕様、ビデオ、チラシ

  • ダウンロードはこちら：SERCOS OPC UAコンパニオン仕様書バージョン1.0
  • こちらをご覧ください：ビデオ「SERCOSとOPC UA」Peter Lutz SERCOS Internationalマネージングディレクター
  • ダウンロードはこちらフライヤー：”マシンコミュニケーション – SercosとOPC UAによる統合ネットワーク”

セルコスインターナショナルについて

SERCOS INTERNATIONALは、SERCOSオートメーションバスの技術開発、標準化、認証、マーケティングを担当するユーザーとメーカーの団体です。コンフォーマンステストは、SERCOSの実装が標準に準拠していることを保証し、異なるメーカーのデバイスを組み合わせることができるようにします。ドイツに本部を置くこの組織は、現在、世界各地に90社以上の会員企業を擁し、北米とアジアには各国連絡事務所がある。

連絡先

Sercos International e.V.
Kreuzstr 38
97837 Erlenbach, Germany
www.sercos.org

クラウス・ヴァイヤーk.weyer@sercos.de