OPC UA significa Arquitectura Unificada OPC. Es un estándar extensible e independiente de la plataforma para el intercambio seguro de información en sistemas industriales. OPC UA salió a la luz en 2008 de la mano de la fundación Open Platform Communications (OPC), que regula y mantiene el estándar de interoperabilidad, los protocolos y las especificaciones para la comunicación de datos, principalmente en operaciones de automatización industrial.

OPC UA es compatible con Windows, macOS, Android y Linux. También se puede utilizar en sistemas integrados y en servidores bare-metal, que no utilizan un sistema operativo. OPC UA funciona en PC, infraestructuras en la nube, PLC, microcontroladores y sistemas ciberfísicos (CPS).

El objetivo del OPC UA es aumentar la intercompatibilidad entre los equipos físicos y el software de automatización y planificación empresarial, proporcionando un marco para que las empresas industriales converjan diferentes tecnologías.

Las diferencias entre OPC UA y OPC

Conviene comenzar destacando que OPC, el predecesor de OPC UA, se basa en tecnologías de Microsoft, mientras que OPC UA es independiente de la plataforma.

El OPC no integra seguridad para controlar el acceso, la autenticación y el cifrado, mientras que el OPC UA permite el cifrado de datos en su origen, lo que hace posibles transferencias seguras, sin necesidad de firewalls en el corazón del sistema. Esto significa que la seguridad se brinda desde el comienzo de la transferencia de datos, en lugar de solo confirmarse cuando llega al firewall de la red. OPC UA implementa seguridad basada en infraestructura de clave pública (PKI) multiplataforma utilizando certificados digitales x.509 estándar de la industria.

A diferencia de OPC UA, OPC no admite el modelado de sistemas de información, lo que permite a los fabricantes definir modelos de datos personalizados que cumplan con los requisitos de su industria.

En OPC UA, las especificaciones de OPC proporcionan módulos funcionales que se pueden consultar de manera significativa. Estas especificaciones son: OPC DA (Data Access), OPC AE (Alarms and Events), OPC Security, OPC Batch, OPC Command, OPC XML, OPC DX (Data Exchange) y OPC HAD (Historial de datos de acceso). Generalmente, se denominan OPC Classic o simplemente OPC. Los anteriormente citado son perfiles en OPC UA. Por ejemplo, el estándar OPC DA es un perfil OPC UA DA.

Estos perfiles forman una capa por encima de la capa base de OPC UA, que ejecuta servicios comunes. Todos los perfiles OPC UA utilizan la misma base de código común, mientras que cada estándar tiene su propia base de código en una configuración OPC. Esto crea duplicados en los sistemas, donde se implementan múltiples especificaciones de OPC.

Los beneficios de OPC UA

  • Descentralización

Históricamente, la pirámide de automatización de sistemas industriales tiene una estructura jerárquica, que describe el flujo de información desde equipos de bajo nivel como controladores, sensores o medidores hasta aplicaciones ERP de alto nivel (y a la inversa). Los dispositivos de bajo nivel están conectados por redes MES a través de PLC y HMI.

OPC UA elimina esta estructura piramidal, descentralizando los componentes del sistema y facilitando el uso de estructuras de modelado de datos más flexibles en una red de malla. OPC UA logra esto al definir estructuras de datos consistentes que usan todos los componentes. Por ejemplo, una aplicación ERP y un sensor de campo pueden usar el mismo modelo de información.

OPC UA permite que las aplicaciones de inteligencia empresarial obtengan datos sin procesar de una amplia gama de fuentes de datos en tiempo real, datos de eventos y datos históricos.

  • Plataforma independiente

Históricamente, los sistemas industriales se ejecutan en software basado en Windows. OPC UA es independiente de la plataforma y los sistemas industriales pueden integrar software de muchos proveedores, utilizando todos los sistemas operativos. OPC UA se puede instalar en sistemas embebidos y en la nube.

  • Escalabilidad

OPC UA es sostenible. Permite a las empresas desarrollar sistemas SCADA escalables, de modo que los equipos existentes puedan integrarse con nuevos módulos de software, sin necesidad de configuración adicional. Se pueden encontrar caso muy significativos en la industria del petróleo y el gas, donde los datos de calibración, medición y caudalímetro se pueden recopilar de forma remota, lo que elimina la necesidad de que los inspectores realicen controles físicos en las instalaciones.

  • Descubrimiento automático

OPC UA es compatible con plug-and-play. Cuando se integran nuevos sites en una empresa o se referencian nuevos proveedores, OPC UA puede realizar automáticamente un descubrimiento automático de sus redes e integrarlas en la red de la empresa.

  • Interoperabilidad

La interoperabilidad de OPC UA permite a los usuarios crear sistemas industriales utilizando equipos y software de diferentes proveedores.

Las desventajas de OPC UA

  • Limitaciones específicas del equipo

Algunos proveedores de software propietario han encontrado limitaciones específicas entre algunos servidores y componentes HMI/SCADA utilizados en los productos de automatización de software de la empresa. Estas limitaciones incluyen la falta de compatibilidad con funciones específicas, como la firma electrónica, la conmutación por error de base de datos mejorada y las fuentes de datos históricos.

  • Configuraciones complejas

En realidad, el OPC UA gestiona el intercambio de datos entre los sistemas de información MES y SCADA y entre equipos de más bajo nivel. Es ideal para monitorear y reportar. Aunque OPC UA fue diseñado para manejar la interoperabilidad entre equipos heterogéneos, ha sido criticado por su falta de flexibilidad en el manejo de diversas estructuras de datos de diferentes proveedores y por su complicada implementación.

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