Curso de Protocolo OPC UA

Aula 1 • Estrutura da Especificação OPC UA

Desagrega o conjunto de especificações OPC UA em múltiplas partes e explica como cada parte rege um aspeto específico do padrão. Ajuda os profissionais a localizar rapidamente orientações autoritativas.

Aula 2 • OPC UA vs. Protocolos Industriais Legados

Compara o OPC UA com Modbus, PROFIBUS e OPC Classic em dimensões-chave. Permite decisões informadas de seleção de protocolos em projetos de integração.

Aula 3 • História e Evolução do OPC

Traça as origens do OPC Classic até à criação do OPC UA, destacando as principais limitações que motivaram a reformulação. Fornece contexto sobre por que o OPC UA se tornou o padrão de interoperabilidade industrial.

Aula 1 • Modelo de Comunicação Cliente-Servidor

Explica o padrão de interação pedido-resposta entre clientes e servidores OPC UA, incluindo o estabelecimento de sessões e conjuntos de serviços. Forma a base arquitetural para todo o estudo subsequente do protocolo.

Aula 2 • Perfis e Conformidade

Define os perfis OPC UA como subconjuntos de capacidades e explica os requisitos de teste de conformidade. Os estudantes compreendem como os perfis restringem o âmbito da implementação e garantem a interoperabilidade.

Aula 3 • Protocolos de Transporte e Codificações

Aborda as codificações OPC UA Binária, XML e JSON, juntamente com os transportes TCP, HTTPS e WebSocket. Os estudantes selecionam combinações adequadas de codificação e transporte para determinadas restrições de implementação.

Aula 4 • Arquitetura Publicar-Subserver

Apresenta a extensão Pub-Sub do OPC UA para mensagens baseadas em broker e sem broker, contrastando-a com o modelo cliente-servidor. Prepara os estudantes para cenários de IIoT e integração na nuvem.

Aula 1 • Tipos de Nós Incorporados e Tipos Base

Examina os nós Object, Variable, Method, View e DataType juntamente com os seus tipos base padrão. Os estudantes identificam o tipo de nó correto para cada elemento de um modelo de ativo real.

Aula 2 • Conceitos do Espaço de Endereçamento

Apresenta o espaço de endereçamento como um grafo de nós acessíveis aos clientes, abrangendo classes e atributos de nós. Estabelece a base conceptual para todas as atividades de modelação e navegação.

Aula 3 • NodeSet XML e Ferramentas de Modelação

Aborda o formato NodeSet2 XML para exportar e importar modelos de informação e apresenta ferramentas de modelação. Os estudantes exportam um modelo completo e importam-no para um servidor para validação.

Aula 4 • Conceber Modelos de Informação Personalizados

Guia os estudantes no processo de extensão dos tipos base para modelar equipamentos específicos de um domínio. Aplica conceitos do espaço de endereçamento para produzir modelos personalizados reutilizáveis e interoperáveis.

Aula 1 • Serviços de Consulta e Evento

Apresenta o serviço Query para recuperação estruturada de dados e o serviço Event para monitorização de alarmes e condições. Os estudantes filtram e recebem alarmes de processo utilizando subscrições de eventos.

Aula 2 • Serviços de Visualização e Navegação

Explica Browse, BrowseNext e TranslateBrowsePathsToNodeIds para navegar no espaço de endereçamento. Os estudantes constroem um cliente que descobre a estrutura do servidor sem conhecimento prévio de NodeId.

Aula 3 • Conjunto de Serviços Method

Aborda o serviço Call para invocar métodos do lado do servidor com argumentos de entrada e saída tipados. Os estudantes invocam métodos de dispositivos e lidam com operações assíncronas de longa duração.

Aula 4 • Conjunto de Serviços Attribute

Aborda os serviços Read, Write e HistoryRead/Write para aceder a atributos de nós e dados históricos. Os estudantes escrevem código de cliente para ler múltiplos atributos num único pedido otimizado.

Aula 1 • Autenticação e Autorização

Diferencia os métodos de autenticação de utilizador (anónimo, nome de utilizador, certificado) do controlo de acesso baseado em funções. Os estudantes configuram tokens de identidade de utilizador e restringem o acesso a nós por função.

Aula 2 • Certificados e Gestão de PKI

Aborda os papéis dos certificados X.509, listas de confiança e infraestrutura PKI necessária para canais seguros OPC UA. Os estudantes criam, implementam e gerem certificados para um ambiente OPC UA com múltiplos nós.

Aula 3 • Auditoria e Registo de Segurança

Explica os eventos de auditoria OPC UA e como os servidores expõem atividade relevante para a segurança através do espaço de endereçamento. Os estudantes ativam e consomem registos de auditoria para apoiar a conformidade e a resposta a incidentes.

Aula 4 • Modos e Políticas de Segurança

Explica os modos de segurança None, Sign e SignAndEncrypt e as políticas de segurança associadas. Os estudantes configuram combinações adequadas de modo e política para diferentes níveis de risco de implementação.

Aula 1 • Configuração e Implementação do Servidor

Aborda a configuração de endpoint, registo de descoberta e empacotamento para implementação em produção. Os estudantes produzem um artefacto de servidor implementável com parâmetros de configuração documentados.

Aula 2 • Popular o Espaço de Endereçamento

Demonstra métodos programáticos e baseados em NodeSet para adicionar nós ao espaço de endereçamento de um servidor no arranque. Os estudantes populam um modelo de dispositivo com variáveis, objetos e métodos.

Aula 3 • Lidar com Pedidos de Leitura e Escrita

Implementa callbacks do lado do servidor para operações de leitura e escrita de atributos, incluindo lógica de validação. Os estudantes ligam variáveis do servidor a dados de processo em tempo real de um PLC simulado.

Aula 4 • Configuração do Ambiente de Desenvolvimento do Servidor

Guia a instalação e configuração de um SDK OPC UA, ferramentas de compilação e um template de servidor de referência. Garante um ambiente de desenvolvimento reproduzível antes de qualquer codificação.

Aula 1 • Resiliência e Tratamento de Erros

Aborda estratégias de reconexão, tratamento de códigos de estado maus e padrões de degradação graciosa. Os estudantes testam o cliente sob stress contra falhas de rede simuladas e reinícios do servidor.

Aula 2 • Navegação e Descoberta de Nós

Implementa navegação do lado do cliente para descobrir a estrutura do servidor e resolver caminhos de nós para NodeIds. Os estudantes constroem um componente de navegação genérico reutilizável em vários tipos de servidor.

Aula 3 • Gestão de Subscrições em Clientes

Constrói a criação de subscrições do lado do cliente, gestão de itens monitorizados e tratamento do ciclo de publicação. Os estudantes implementam um gestor de subscrições que sobrevive a reinícios do servidor.

Aula 4 • Ligação do Cliente e Gestão de Sessão

Aborda a descoberta de endpoints, estabelecimento de canal seguro e criação de sessão do lado do cliente. Os estudantes implementam um gestor de ligação que lida com a troca de certificados e renovação de sessão.

Aula 1 • OPC UA Pub-Sub com MQTT e Nuvem

Implementa pipelines de dados Pub-Sub de servidores OPC UA para plataformas de nuvem através de brokers MQTT. Os estudantes publicam payloads JSON estruturados para uma base de dados de séries temporais na nuvem.

Aula 2 • Servidores de Agregação e Túnel

Explica como os servidores de agregação consolidam múltiplos servidores OPC UA num espaço de endereçamento unificado. Os estudantes configuram um servidor de agregação para federar dados de fontes heterogéneas.

Aula 3 • Integração OPC UA e TSN

Apresenta a rede Time-Sensitive Networking como uma camada de transporte determinística para OPC UA em controlo de movimento. Os estudantes avaliam os requisitos de configuração TSN para implementações OPC UA críticas em termos de latência.

Aula 4 • Otimização de Desempenho e Escalabilidade

Aborda a criação de perfis, identificação de bottlenecks e estratégias de afinação para sistemas OPC UA de alto débito. Os estudantes fazem benchmark de um servidor sob carga e aplicam otimizações direcionadas.