OPC UA
ここではOPC UAについて説明します。
OPC UAとは?
OPC UAはOPC Foundationで策定されている国際標準規格です。アクセス方法が標準化されることにより、異なるメーカや機器との接続時に、ベンダー特有のプログラム改変を行うことなくアクセスできる規格として開発されています。サーバ側で所有するアドレススペースに対して、証明書を持ったクライアントと接続する仕様となっており、高度なセキュリティが担保されたプラットフォームに依存しない構成となっているため、各種団体から情報伝達のインフラとして採用されているプロトコルとなっています。
配線方法と通信プロトコル
配線方法
汎用的なイーサネットをベースにしています。汎用Ethernet通信と混在して使用できます。
通信プロトコル
OPC UAプロトコルを使用しており、サーバ/クライアント方式で通信します。
サーバ側でデータ名称、データサイズ、データのエンディアンなどを定義した情報モデルを構築し、クライアント側が情報モデルを読み出すことで、定義された変数の情報を読み出すことが可能です。一般的なデータ列の読み書きに対し、プロトコルで規定された情報モデルを読み書きするため、データの解釈などの処理が不要になり、簡単に接続できるようになります。
特徴
OPC UAは下記のような特徴があります。
プラットフォーム非依存の構成
OPC UAの前身となる通信としては、クラシックOPCが挙げられます。クラシックOPCでは、Windows機能を基盤技術として使用しており、サポートされるOSがWindowsに限定されておりました。OPC UAでは基盤技術にWindowsを使用していないため、上位PCからPLCまで汎用機器の規格への参入がしやすくなっており、接続可能な機器が増えている要因の一つとなっています。
情報モデルの定義が可能
通信で読み書きするデータ領域は、サーバ側の変数に様々な情報と組み合わせて情報モデルとして定義されます。クライアント側は接続時に情報モデルを読み出してくることで、変数を指定するだけでデータの解釈方法などを意識することなく読み書きすることができるようになります。
情報モデルを定義しておくことで、共通のインターフェースとして使用することが可能になります。代表的な例としては成型機におけるEuromapや包装機におけるPackMLなど、業界ごとにコンパニオンモデルと呼ばれる情報モデルが定義されており、コンパニオンモデルに対応している機器を選定するだけで、上位側からは各機器のIPアドレスを指定するだけで、同じプログラムで各機器に対して読み書きが可能になります。
認証を使用したセキュアな通信
サーバ側はアドレススペースと呼ばれるデータ領域を作成し、管理しています。クライアント側からアドレススペースへのアクセスには、認証機能や、通信の暗号化に対応しており高いセキュリティが実現できています。