OPC-UA Nedir?

Open Platform Communications Unified Architecture kısaltması olan OPC-UA, endüstriyel haberleşmede veri değişimini belirleyen bir açık standarttır. Günümüzde son 20 yılda hızla artan dijitalleşme ve endüstriyel ortamların giderek daha karmaşık hale gelmesi nedeniyle, OPC-UA gibi sistemlerimizi daha güvenli ve sade hale getiren teknolojilerin önemi artmıştır. OPC-UA özellikle esnek kullanım özellikleri sayesinde endüstriden enerji sektörüne kadar birçok alanda kullanılmaktadır. Yeni blog yazımızda OPC-UA nedir, nasıl ortaya çıkmıştır, OPC-UA kullanımının öneminden bahsedeceğiz.

OPC-UA Nasıl Çalışır?

OPC-UA, OPC (Açık Platform İletişimleri) Vakfı tarafından 2008 yılında piyasaya sürülmüştür. OPC-UA endüstriyel alanlarda kullanılan tüm cihazlar arasında güvenli bir veri alışverişi sağlayan bir sistemdir. OPC-UA sistemi ile farklı tesislerdeki makineler, cihazlar ve sistemler arasında veri transferi yapılabilir.

OPC-UA farklı sistemler arasında bağlantı kurmak ve veri transferi yapmak için imalatçılar için iyi bir alternatiftir. Kısaca OPC-UA nedir? sorusunun cevabı tüm endüstriyel tesisleri veya haberleşme altyapısı olan PLC, Scada ve ERP gibi donanım ve yazılım platformlarının tek dilde anlaşılır şekilde kolay, güvenli ve veri kayıpsız şekilde haberleştiren, tüm bu platformları çift yönlü birleştiren bir protokoldür.

 

İlginizi Çekebilir : SCADA Nedir? Endüstri 4.0’ın Altın Çağı

 

OPC-UA sistemi platformdan bağımsızdır. Linux, Windows, Android, Mac, iOS gibi yazılım sistemleri ile uyumludur. Kapalı ağlarda, en küçük gömülü sistemlerde, işletim sistemi kullanmayan cihazlarda ve mobil cihazlarda da kullanılmaya uygundur. Bunlara ek olarak OPC-UA sistemleri en büyük bulut altyapıları dahil, siber fiziksel sistemler ve mikro denetleyiciler üzerinde de çalışabilir.

 OPC-UA Sistemi Özellikleri Nelerdir?

 OPC-UA standardı içerisinde bulunan başlıklar aşağıdaki şekildedir:

• Güvenlik Modeli
• Genel Bakış
• Kavramlar
• Hizmetler
• Adres alanı ve bilgi modeli
• Alarmlar ve koşullar
• Veri erişimi
• Profiller ve eşlemeler
• Programlar
• Geçmiş verilere erişim
• Küresel hizmetler ve keşif hizmetleri
• Pubsub güvenlik
• Takma isimler
• Toplamalar

OPC-UA standardı içerisinde bulunan her bir özellik endüstriyel sistemler arasındaki ortak bir problemi ele alacak şekilde tasarlanmıştır. Örneğin geçmiş verilere erişim özelliği denetim süreçlerinde tarihsel verilere ulaşmanın standartlaştırılma zorluğunu ele alır. Alarmlar ve koşullar özelliği, alarm ve olay bilgilerinin sahadaki cihazlardan kullanılan uygulamalara aktarımı konusunda yaşanan zorluklara çözüm sunar.

 OPC-UA Kullanım Alanları Nelerdir?

 OPC-UA sistemleri kullanım alanı konusunda oldukça esnektir. OPC-UA sistemleri:

• Otomotiv Sektörü
• Petrol Sektörü
• Doğal Gaz Hizmetleri
• Kamu Hizmetleri
• Enerji Hizmetleri
• Ambalaj Sektörü
• Bina Otomasyonu
• Robot Otomasyonu
• Makine Otomasyonu
• Kanalizasyon Sistemleri
• Tarım Sektörü
• Tıp ve İlaç Sektörü
• Elektrik Şebeke Sistemleri

 gibi birbirinden farklı sektörlerde endüstriyel uygulamalarda kullanılmaktadır.

Gerçek hayatta kullanımlarına örnek olarak; PLC’ler ile Scada yazılımlarının haberleşmesi, Sahadan veri toplama uygulamaları, ERP sistemlerinin Endüstriyel Kontrol sistemleri ile haberleşmesi, Veri tabanları ile iletişim, Ölçüm teknolojilerinin yazılımlara entegrasyonu, makinelerin uzaktan kontrol edilebilmesi, ekipmanların verimlilik takibi, tahmini iş yükü verilerine ulaşılabilmesi gibi uygulamalar verilebilir.

OPC-UA Avantajları Nelerdir? 

OPC-UA sistemlerinin sağladığı avantajlar aşağıdaki şekilde sıralanabilir:

Platformdan Bağımsız Olması

Endüstriyel veri sistemleri geçmişte sadece Windows veri tabanına sahip yazılımlar ile çalışabiliyordu. Ancak OPC-UA tüm bu platformlardan bağımsız olarak herhangi bir işletim sistemini kullanarak tüm satıcıların yazılımını bütünleştirebilir. Aynı zamanda OPC-UA bulutta ve gömülü sistemde uygulanabilir.

 

İlginizi Çekebilir : MQTT| Endüstriyel Haberleşmede Akıllı Çözümler

 

Ölçeklenebilir Olması

OPC-UA ölçeklenebilme özelliği sayesinde tesis ekipmanlarına herhangi bir ek yapılandırma yapılmadan yeni yazılım sistemleri ile bütünleştirilebilir. Bu duruma örnek olarak; petrol ve gaz endüstrisinde akış ölçer, kalibrasyon ve ölçüm sensörlerinden gelen verilerin uzaktan toplanması verilebilir. Bu sayede sahayı denetleyen kişilerin fiziksel olarak herhangi bir ekstra kontrol yapmasına gerek kalmaz.

Keşif Özelliği

OPC-UA sistemi tak ve çalıştır özelliği ile işleyen bir sistemdir. Bir kuruma yeni uzak tesisler veya yeni tedarikçiler eklendiğinde OPC-UA keşif özelliği sayesinde eklenen bu yeni ağları veya kanalları otomatik olarak keşfeder ve kolayca seçerek kullanmanız için sizlere sunar.

Birlikte Çalışabilirlik Özelliği

OPC-UA birlikte çalışabilirlik özelliği ile farklı satıcıların ve son kullanıcıların yazılımlarını ve cihazlarını kullanarak spesifik endüstriyel sistemler oluşturmaya imkân tanır.

Veri Kaybı yaşatmaz

OPC-UA kullanıcılara veya sistem üreticilerine bir özellik olarak ayrıca HA veya diğer ismi ile HDA fonksiyonu da sunar. Haberleşme ve diğer donanım problemlerinde verilerin anlık olarak diğer tarafa alınamaması veya gitmemesi durumlarında maalesef veri kaybı gerçekleşir. Bu da özellikle veri toplama uygulamalarında, hesaplamalarda, istatistiksel analiz süreçlerinde, raporlama kalitesinde ciddi sorunlara veya güvensizliğe yol açar. HA (Historical Access) fonksiyonuna sahip OPC UA Server ile yine HA fonksiyonuna sahip OPC UA Client arasındaki veri alışverişi haberleşme problemleri olsa bile her şey normale döndüğünde alınamamış veya gönderilememiş veriler (kayıtlar) diğer tarafa kullanıcının bir müdahalaesine gerek olmadan otomatik olarak aktarılır.

Özetle OPC-UA için aşağıdaki önemli ihtiyaçların tümüne cevap verebilen güçlü bir protokoldür diyebiliriz.

•  IT veya Endüstriyel, tüm platformlar arası tek ve kolay bir haberleşme seçeneği olması
• Siber saldırılar için güvenli bir haberleşme olması (Sertifika desteği)
• Veri kaybının önüne geçmesi