通用接口支持新应用

通用机器技术接口 (umati) 有望解决许多熟悉的问题，并在附加值方面开发新的潜力。Umati 是一种通用的、基于 OPC UA 的接口，机床和系统可以通过它与更高级别的控制器交换标准化数据。

在现代生产系统的设计和操作中，将不同的机器集成到控制系统中仍然是一个重要的成本因素。通常，这种费用的主要原因是各种控制系统提供的数据范围不同，以及在工业环境中缺乏关于信息结构、内容和呈现的通用标准。

可以使用现场总线和上游工业 PC 使没有 OPC 服务器的旧机器具有 umati 功能。

可能的新应用

自动化专家 Beckhoff Automation 将 umati 的巨大潜力视为基本方向，不仅可以解决控制系统连接等现有问题，还可以开发基于 PC 控制技术的新应用程序。最近，Beckhoff 展示了许多有趣的方法；在最简单的情况下，机器控制系统和 OPC 服务器运行在同一台工业 PC 上。这种策略非常有效，因为受控过程和 OPC 服务器之间的接口仅使用软件来实现。这是可能的，因为工业 PC 不仅具有集成到 IT 环境所需的接口，而且还能够硬实时控制最复杂的工作流程，例如，使用 TwinCAT 自动化软件。这允许直接从 TwinCAT CNC 提供机床的配套规范。但是机器控制和 OPC 服务器也可以在单独的设备上实现。无论是深思熟虑的设计决定还是改造的结果，在这两种情况下，PC 技术都被证明由于其开放性而极为有利。工业 PC (IPC) 甚至可以与较旧的控制器进行通信，例如通过现场总线。获得的数据可以在本地处理，并在 OPC 服务器上提供给外界。这意味着现有的机器也可以具有 umati 功能。Beckhoff 已经在 EMO 2019 上展示了这种场景，该公司在 VDW 的 umati 展示中集成了多个第三方制造商控制器。但是机器控制和 OPC 服务器也可以在单独的设备上实现。无论是深思熟虑的设计决定还是改造的结果，在这两种情况下，PC 技术都被证明由于其开放性而极为有利。工业 PC (IPC) 甚至可以与较旧的控制器进行通信，例如通过现场总线。获得的数据可以在本地处理，并在 OPC 服务器上提供给外界。这意味着现有的机器也可以具有 umati 功能。Beckhoff 已经在 EMO 2019 上展示了这种场景，该公司在 VDW 的 umati 展示中集成了多个第三方制造商控制器。但是机器控制和 OPC 服务器也可以在单独的设备上实现。无论是深思熟虑的设计决定还是改造的结果，在这两种情况下，PC 技术都被证明由于其开放性而极为有利。工业 PC (IPC) 甚至可以与较旧的控制器进行通信，例如通过现场总线。获得的数据可以在本地处理，并在 OPC 服务器上提供给外界。这意味着现有的机器也可以具有 umati 功能。Beckhoff 已经在 EMO 2019 上展示了这种场景，该公司在 VDW 的 umati 展示中集成了多个第三方制造商控制器。在这两种情况下，PC 技术因其开放性而被证明是极其有利的。工业 PC (IPC) 甚至可以与较旧的控制器进行通信，例如通过现场总线。获得的数据可以在本地处理，并在 OPC 服务器上提供给外界。这意味着现有的机器也可以具有 umati 功能。Beckhoff 已经在 EMO 2019 上展示了这种场景，该公司在 VDW 的 umati 展示中集成了多个第三方制造商控制器。在这两种情况下，PC 技术因其开放性而被证明是极其有利的。工业 PC (IPC) 甚至可以与较旧的控制器进行通信，例如通过现场总线。获得的数据可以在本地处理，并在 OPC 服务器上提供给外界。这意味着现有的机器也可以具有 umati 功能。Beckhoff 已经在 EMO 2019 上展示了这种场景，该公司在 VDW 的 umati 展示中集成了多个第三方制造商控制器。

工业 PC 不仅可以充当 OPC 服务器，还可以承担各种其他任务——例如，作为边缘设备。

适用于新产品和改造

工业 PC 还可用作多台机器的 umati 聚合服务器，例如在制造单元内。机器的接口可以通过现场总线连接或umati本身来实现。从单个机器的角度来看，IPC 则用作 OPC 客户端。在实践中，上述例子不能总是彼此清楚地分开。通常情况下，过渡点是流动的。然而，一个特点是 IPC 永远不必简化为纯粹的 OPC 服务器的功能。该平台的开放性和可扩展性允许量身定制的解决方案带来可识别的附加价值。例如，聚合服务器可以同时充当具有 PLC 和 NC 功能的单元控制系统，作为改造的一部分安装的 IPC 可以提供额外的状态监测功能。这包括所需传感器的连接及其实时评估。频谱范围从二进制信号的简单统计分析到能量测量技术和关键组件的复杂频率分析。计算出的状态变量可以直接合并到提供的 umati 数据中。同时，这些信息也可以作为机器学习算法的输入数据。TwinCAT 在 IPC 上实时执行此任务，利用以前未知的因果关系。这样做可以提高效率，或用于早期检测和预防潜在的机器故障。现有机器不仅可以融入umati世界；它们也可以面向未来。如果可以将防护等级为 IP65 或更高的所需 PC 和 I/O 技术直接安装在机器上，而无需更改控制柜中的现有安装设置，则可以实现完美的解决方案。umati 的概念还很年轻，但很明显，鉴于可能应用的广泛领域，基于 PC 的控制技术将成为实现跨行业互操作性的关键因素。

Henning Rausch，CNC 应用专家，倍福自动化

更多的信息

即使在机械工程以外的领域，OPC UA 也变得越来越普遍。Beckhoff Automation 参与了许多基础设施和建筑项目的成功实施。此类项目通常包括许多通信合作伙伴，他们受益于标准化但可扩展的 OPC UA 通信模型。如本例所示：Empa 跨学科研究所校园内的建筑和移动区域用于在活跃、繁华的生活和工作环境中进行能源研究。为了将这些由一系列不同元素组成的区域互连起来，所有组件都参与能源的生产、存储、运输和转换，该研究所依赖于 OPC UA 通信标准。