Rivista_Fieldbus&Networks_110

FEBBRAIO 2022 FIELDBUS & NETWORKS 29 codifica o servizi, possono essere incorporate in OPC UA mantenendo la retrocompatibilità per i prodotti esistenti. I prodotti UA realizzati oggi funzioneranno con i prodotti futuri; • garantisce la modellazione completa delle infor- mazioni. Il framework di modellazione OPC UA trasforma i dati in informazioni. Con funzionalità complete orientate agli oggetti è possibile mo- dellare ed espandere anche le strutture multili- vello più complesse. L’architettura di OPC UA OPC UA definisce un’infrastruttura comune per faci- litare lo scambio di informazioni e si basa su un’ar- chitettura service-oriented (SOA) in cui i diversi tipi di sistemi e dispositivi possono comunicare inviando messaggi di richiesta e risposta tra client e server. Oltre al modello di comunicazione client- server OPC UA offre un meccanismo alternativo di pubblicazione e sottoscrizione (Publish-Subscribe) in cui le applicazioni non scambiano direttamente richieste e risposte. I publisher, che producono i dati, inviano messaggi a un middleware (Message Oriented Middleware), un’infrastruttura hardware o software che supporta l’invio e la ricezione di messaggi tra sistemi distribuiti, mentre i subscri- ber, che consumano i dati e ricevono i messaggi dal middleware, filtrano specifiche tipologie di dati ed elaborano i messaggi contenenti questi dati. L’infrastruttura alla base dell’architettura a più li- velli di OPC UA comprende il livello ‘Discovery’, che consente ai client di rilevare tutti i server OPC UA disponibili in un sistema, i relativi protocolli suppor- tati, le policy di sicurezza e altre funzioni, e il livello ‘Transport’, che definisce le mappature dei proto- colli che consentono di stabilire una connessione e di scambiare messaggi tra applicazioni OPC UA. Per il trasporto OPC UA utilizza due tipi di protocollo basati su TCP: uno binario, ottimizzato e ad alte prestazioni, e uno basato su servizi web. Il livello superiore ‘Information Access’ di accesso alle in- formazioni comprende i mezzi per esporre i modelli di informazioni basati su oggetti in uno spazio degli indirizzi e i servizi per accedere a queste informa- zioni. Lo spazio degli indirizzi di OPC UA fornisce un metodo standard per i server affinché possano rappresentare gli oggetti ai client mediante un mo- dello a oggetti e comprende l’insieme di oggetti e le relative informazioni che il server OPC UA rende disponibili al client. Il modello a oggetti Il modello a oggetti per lo spazio degli indirizzi definisce gli oggetti in termini di variabili, metodi e relazioni con gli altri oggetti. Le variabili sono utilizzate per rappresentare valori e possono es- sere lette/scritte, i metodi invece sono funzioni elementari che dopo essere state richiamate da un client completano l’elaborazione sul server e restituiscono il risultato al client. Gli oggetti e i re- lativi componenti sono rappresentati nello spazio degli indirizzi come nodi. A loro volta i nodi sono descritti mediante attributi e connessioni con gli altri nodi o Reference. Il modello dei dati della specifica UA Tabella 1 – Servizi OPC UA Service Set Descrizione SecureChannel Apre un canale di comunicazione che assicura la riservatezza e l’integrità di tutti i messaggi scambiati con il server stabilendo una connessione sicura Session Crea una connessione specifica dell’utente a livello dell’applicazione NodeManagement Aggiunge ed elimina i nodi nello spazio degli indirizzi e le connessioni tra i nodi View Esplora lo spazio degli indirizzi del server, cerca e filtra informazioni Attribute Accede (in lettura/scrittura) agli attributi dei nodi Method Chiama i metodi MonitoredItem Crea un set di attributi dei nodi che il server deve monitorare e per i quali devono essere inviate notifiche Subscription Le sottoscrizioni sono utilizzate per riportare le notifiche al client Query Invia una query a un server, esegue una ricerca filtrata di informazioni nello spazio degli indirizzi del server Tabella 2 - Espandibilità Modelli di informazioni OPC UA base Modelli di informazioni OPC UA per settore industriale/ area di applicazione (industry standard) specifico Accesso ai dati Allarmi e condizioni Accesso ai dati storici Accesso agli eventi storici Programmi Gestione dei certificati Ridondanza DI-Device Integration per l’integrazione di dispositivi ADI-Analyzer Device Integration per analizzatori di processo FDI-Field Device Integration per dispositivi di campo PLCopen (IEC 61131-3) BACnet (Building Automation and Control network) Auto-ID per sistemi di identificazione automatica MTConnect ISA-95 AutomationML per sistemi di produzione CNC Sercos Powerlink