OPC UA auf dem Weg zum Industrie-4.0-Standard

OPC UA auf dem Weg zum Industrie-4.0-Standard

Die OPC Foundation hat auf der SPS IPC Drives Kooperationsprojekte mit verschiedenen Partnern bekannt gegeben bzw. über deren Status berichtet. Ziel ist es, Standards in der digital vernetzten Industrie weiter voranzutreiben.
Sercos International hat die OPC USA Companion Specification für Sercos freigegeben. Sie beschreibt die Abbildung des Informationsmodells von Sercos auf OPC UA, sodass die von Geräten zur Verfügung gestellten Funktionen und Daten über OPC UA zugänglich gemacht werden. Die Initiative zielt darauf ab, den Datenaustausch zwischen Maschinenperipherie und übergeordneten IT-Systemen zu vereinfachen sowie die künftigen Anforderungen hinsichtlich einer semantischen Interoperabilität zu unterstützen. Die OPC UA Companion Specification ist das Resultat einer Initiative von Sercos International vom September 2014. Ein erster Entwurf der Spezifikation lag vor rund einem Jahr vor und wurde von einer technischen Arbeitsgruppe einem Review unterzogen. Die Spezifikation wurde nun als Version 1.0 abschließend freigegeben. „In heutigen Automatisierungssystemen müssen Sercos-Geräte verschiedener Hersteller integriert und gewartet werden. Gleichzeitig werden in der Produktionsplanung und -steuerung prozess- und maschinenbezogene Informationen benötigt, um eine effiziente Nutzung der zur Verfügung stehenden Produktionsmittel zu ermöglichen“, sagt Peter Lutz, Geschäftsführer von Sercos International. Ein vielversprechender Lösungsansatz sei hier die Definition eines standardisierten Informationsmodells, das die von Sercos definierten Profile mit OPC UA zusammenbringt. Die spezifizierten Abbildungsregeln können für verschiedene Implementierungsansätze genutzt werden. Zum einen kann die OPC-UA-Server-Funktionalität in einem Sercos-Master (z.B. CNC oder SPS) realisiert werden. Es ist jedoch auch möglich, diese Funktionalität direkt in einem Sercos-Slave umzusetzen und die OPC-UA-Zugriffe ohne oder parallel zur Echtzeitkommunikation durchzuführen.

Spezifikation von Ethercat

Nachdem die Ethercat Technology Group (ETG) und die OPC Foundation auf der vergangenen Hannover Messe ihre Kooperation zur Erarbeitung gemeinsamer Schnittstellen bekannt gegeben hatten, gab es in diesem Jahr auf der SPS IPC Drives einen Zwischenbericht: Die Spezifikationsarbeit sei in vollem Gange. Ziel ist eine Schnittstelle, die bestehende Geräte und Maschinen auf Basis von Ethercat in eine Industrie-4.0-konforme Kommunikation integriert. Als Orientierung dient dabei der Ergebnisbericht der Plattform Industrie 4.0. Die Echtzeitkommunikations-Informationen aus den Ethercat-Netzen werden durch ein definiertes Abbilden auf das OPC-UA-Informationsmodell zur Verfügung gestellt. Security-Maßnahmen schützen dabei die gekapselte Maschine oder das einzelne Gerät vor nicht autorisierter Manipulation. Konkret wurden bereits Use Cases definiert und die Anforderungen für eine Schnittstellenspezifikation abgeleitet. Die Informationen, welche im Netz zur Verfügung stehen, werden durch ein Objektverzeichnis dargestellt. Die Abbildung dieses Informationssatzes auf das OPC-UA-Informationsmodell soll in der gemeinsamen Spezifikation, die sich gerade in Bearbeitung befindet, definiert werden. Auch die Erweiterung der OPC-UA-Dienste durch ein Publisher/Subscriber-Modell soll berücksichtigt werden.

Zusammenarbeit mit EPSG

Den Anforderungen hinsichtlich durchgängiger Kommunikation und cloudbasierten Diensten wollen auch die EPSG und die OPC Foundation durch die gemeinsame Definition offener Schnittstellen Rechnung tragen. Powerlink und OPC UA sollen in Zukunft eine schnittstellenfreie Kommunikation von der Sensor- bis zur ERP-Ebene ermöglichen. Die dafür nötige Companion Specification wird derzeit erarbeitet, wie EPSG-Geschäftsführer Stefan Schönegger und OPC-Foundation-Präsident Thomas J. Burke bekannt gaben. Powerlink ergänze hervorragend die Funktionalität von OPC UA, so Burke. „OPC UA ermöglicht die direkte Anbindung zu Echtzeitnetzwerken und die durchgängige, sichere und skalierbare Kommunikation solcher Systeme in die IT-Welt.“ Schönegger ergänzt: „Die Kombination aus OPC UA und Powerlink ist ideal, um Geräte unterschiedlicher Hersteller und die verschiedenen Ebenen der Automatisierungspyramide zu einem Gesamtsystem zu verbinden.“ Daher setze die EPSG auf OPC UA als Kommunikationsprotokoll von der Steuerungsebene bis hinauf zu ERP-Systemen.

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