Con miOPC entramos en una nueva era de la tecnología de pesaje red mediante OPC-UA

Las llamadas OPC UA Companion Specifications describen la variedad de sistemas técnicos de la industria y definen sus requisitos especiales, que, por ejemplo, difieren considerablemente en las áreas de la tecnología de sensores, la tecnología de control o la robótica, y que no se pueden abarcar por completo en un único estándar de nivel superior. Para la tecnología de pesaje, doce de los principales fabricantes del mundo en este campo han definido recientemente su propia OPC UA Companion Specification con el respaldo de la Asociación Alemana de Fabricantes de Maquinaria e Instalaciones (VDMA) y del Instituto de Tecnología de Producción y Máquina-herramienta (ISW) de la Universidad de Stuttgart. Minebea Intec, como uno de los principales fabricantes mundiales de tecnologías de pesaje e inspección industrial, participó de forma significativa en el desarrollo de la OPC UA Companion Specification for Weighing Technology (Norma VDMA 40200: 2020-06).

Tecnología de pesaje con especificación de OPC-UA

Janine Nickel, Product Manager Weighing Electronics de Minebea Intec, explica lo extensa y exigente que ha sido la definición de esta OPC UA Companion Specification: «Los procesos de pesaje son parte fundamental de muchas etapas de la producción, desde la entrega y el almacenamiento temporal de las materias primas hasta la producción propiamente dicha, pasando por el envasado y la entrega de los productos acabados. Independientemente de la industria de la que se trate, esto suele implicar el uso de numerosas básculas y sistemas de pesaje, que pueden funcionar de forma automatizada o manual, registran tipos de peso muy diferentes y tienen que cumplir precisiones muy concretas». Desde las simples básculas industriales convencionales hasta las básculas para camiones, para silos, de laboratorio y las pesadoras dinámicas de medición continua, la definición debe incluir el mayor número posible de sistemas de pesaje que se utilicen habitualmente en la industria.

Según Janine Nickel, esta labor se complicó por el hecho de que cada fabricante de sistemas de pesaje había creado previamente sus propios protocolos, utilizaba sus propias estructuras de datos e incluso la definición de las variables difería de un fabricante a otro. «En el pasado, para los usuarios, esto ha supuesto costes elevados y largos plazos para integrar los sistemas de pesaje. Por suerte, esta situación tan insatisfactoria ha pasado a la historia con la definición de la OPC-UA Companion Specification for Weighing Technology».

Definiciones comunes entre fabricantes

En la especificación OPC-UA de la tecnología de pesaje se definen todos los detalles que, en el futuro, facilitarán considerablemente a los usuarios integrar los sistemas de pesaje en sus procesos. Así, la comunicación se basa en un modelo cliente-servidor de OPC-UA y en el estándar establecido de Ethernet TCP/IP a modo de interfaz de datos. Una parte esencial de la especificación VDMA 40200: 2020-06 es también la definición de los tipos de datos y variables, así como de todos los objetos. En la actualidad esto está regulado entre los fabricantes para garantizar un suministro y un procesamiento sin problemas ni errores de los valores medidos registrados, incluso en instalaciones con básculas de distintos fabricantes.

«El siguiente paso que deben dar los fabricantes de sistemas de pesaje consiste en asegurarse de que la transición a las arquitecturas basadas en OPC-UA sea lo más fácil posible para los usuarios de sus productos, de modo que OPC UA Companion Specification for Weighing Technology pueda implementarse en poco tiempo», subraya Janine Nickel. En las instalaciones que ya existen, las empresas se enfrentan al reto de que las básculas que se utilizan actualmente aún no cumplen con la nueva especificación, pero no es realista sustituir por completo todos los sistemas de pesaje por varias razones: por un lado, las básculas con servidor OPC-UA integrado y la interfaz Ethernet TCP/IP, según las especificaciones de la OPC UA Companion Specification for Weighing Technology, aún no están disponibles en el mercado, ya que los fabricantes deben desarrollar primero esta nueva generación de productos. Por otro lado, los costes de esta transición deben mantenerse dentro de un rango económicamente razonable para los usuarios, lo que hace que sustituir por completo las básculas anteriores por la tecnología de pesaje definida por OPC-UA resulte poco realista en muchos casos.

El software miOPC ofrece una solución

Como pionera de OPC UA Companion Specification en tecnología de pesaje, Minebea Intec ha desarrollado una solución que permite actualizar los equipos de pesaje que ya existen a este nuevo estándar con poco esfuerzo. Dicha solución de software se llama miOPC y se instala como servidor OPC-UA en un PC disponible en la red o se conecta de forma descentralizada a la báscula correspondiente a través de un simple mini-PC. La conexión con la báscula puede realizarse a través de Ethernet TCP/IP o mediante la interfaz de serie RS232. Los protocolos internos que ya existen, como el XBPI, se implementan fácilmente en el servidor OPC-UA, de modo que incluso las básculas instaladas pueden actualizarse de forma muy sencilla en una fecha posterior con el fin de cumplir con la OPC UA Companion Specification for Weighing Technology.

miOPC ofrece una gran flexibilidad en cuanto a las arquitecturas posibles y permite configuraciones en las que, por ejemplo, una o varias básculas se conectan directamente a la red interna Ethernet TCP/IP disponible y se conectan a la red mediante la red de clientes de OPC-UA. Las básculas con una interfaz de serie RS232 pueden conectarse a su propio servidor OPC-UA a través de esta interfaz y, de este modo, integrarse en la red de la empresa. Incluso la conexión desde diferentes ubicaciones a través de internet resulta sencilla gracias a miOPC, ya que los datos de medición de diferentes instalaciones de producción se pueden comunicar independientemente de su ubicación. De este modo, miOPC garantiza la integración sin problemas de las básculas en la estructura informática ya existente.

Para facilitar la administración de la tecnología de pesaje específica de OPC-UA, Minebea Intec ha desarrollado una interfaz de usuario intuitiva que está disponible en cualquier momento y lugar a través de una aplicación web y que no requiere la instalación de otras aplicaciones. miOPC utiliza algoritmos actuales para cifrar datos, con lo que también satisface las exigencias más estrictas de seguridad de datos entre el servidor y el cliente. Otra ventaja de miOPC es la independencia de los sistemas operativos, ya que la programación se realiza con .NetCore y puede instalarse con flexibilidad en muchos de los sistemas operativos disponibles actualmente.

Implementación práctica

«Actualmente, varios de nuestros productos ya son aptos para el uso de miOPC, como las básculas industriales Combics, las básculas de mesa de la serie Signum, las básculas de mesa y de suelo Midrics y las plataformas de pesaje de alta resolución de la familia Industry Supreme de Minebea Intec», afirma Janine Nickel, de Minebea Intec, al describir la situación actual. «Sin embargo, otorgamos gran prioridad al desarrollo posterior de miOPC y pronto introduciremos versiones que abarcarán más productos y funciones de Minebea Intec». Según Nickel, la incorporación de un servidor OPC-UA formará parte del diseño de los futuros nuevos avances desde el principio. Los clientes ya pueden convencerse de las ventajas del software miOPC sin correr ningún riesgo gracias a una versión de demostración gratuita válida durante 30 días.

«Dadas las ventajas para el usuario, participamos intensamente en la definición de la OPC UA Companion Specification for Weighing Technology y aplicamos las especificaciones precisas con gran rapidez en miOPC», subraya Nickel. «Con este software, permitimos a nuestros clientes disponer de una solución sencilla, inteligente, fiable y económica que les permita integrar todas nuestras básculas industriales en las arquitecturas informáticas modernas. Partiendo de esta base, es posible implantar fácilmente sistemas de pesaje que garanticen el intercambio de datos entre básculas y sistemas de nivel superior y de los niveles ERP o MES. Por lo tanto, en lo referente a tecnología de pesaje, Minebea Intec está creando las condiciones para llevar a cabo una transición efectiva a la siguiente fase de la industria 4.0».

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