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f+h fördern und heben 04/2020

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f+h fördern und heben 04/2020

PERSPEKTIVEN BERND

PERSPEKTIVEN BERND WIESELER, LEITER PRODUKT-MANAGEMENT RFID-SYSTEME, TURCK Vor allem bei der Kommunikation mit Identifikationssystemen ist es nicht immer erforderlich, dass die Systeme mit den Steuerungen kommunizieren. Hier können die Daten auch direkt vom Identifikationssystem an das ERP übertragen werden, was schnelle Entscheidungen in der Supply Chain erlaubt Foto: Turck DIRK BAUERKÄMPER, GLOBAL SEGMENT MANAGER, WEIDMÜLLER OPC UA ist durch interoperable, vereinheitlichte Datenmodelle und durch die Verwendung von Web-Basistechnologie wie TCP/IP und https für die Vernetzung von intralogistischen Anlagen gut geeignet Foto: Weidmüller ANDREAS HÖLL, TECHNICAL INDUSTRY MANAGER, SICK OPC UA erweitert die Kommunikationsstruktur in standardisierter Form auch von Sensoren zu Systemen, wie WMS, ERP und bis hin zu Cloud-Anwendungen. Zukünftig fallen die proprietären Kommunikationsstandards weg und man findet eine einheitliche Schnittstelle, jenseits der Feldbusse Foto: Sick Andreas Höll: Heutige Kommunikationsprotokolle (Feldbusse) sind standardisiert für die Kommunikation von Sensoren und Aktoren, mit der Steuerung der Anlage (SPS). Darüber liegende Systeme wie WMS oder „Track and Trace“-Anwendungen, werden meist mit proprietären Protokollen und Dateninhalten beschrieben. Bisherige Standards zur Anbindung von Anlagen zu den überlagerten Systemen hatten bisher die Kommunikation zur Anlagensteuerung als Ziel und ließen sich nicht auf Sensoren übertragen. So fungierte die Anlagensteuerung (SPS) zusätzlich als Datensammler und Verteiler (auch für Sensoren), die mehr oder weniger gut in Projekten ausgeprägt wurde. Damit erweitert OPC UA die Kommunikationsstruktur in standardisierter Form auch von Sensoren zu Systemen wie WMS, ERP und bis hin zu Cloud-Anwendungen. Zukünftig fallen die proprietären Kommunikationsstandards weg und man findet eine einheitliche Schnittstelle, jenseits der Feldbusse. In einer durchgängig digitalisierten Supply Chain müssen Identifikationsgeräte, Sensoren und die unternehmenseigene IT nahtlos miteinander interagieren. Wo liegen die Grenzen herkömmlicher Kommunikationsprotokolle und was leistet der OPC-UA-Standard an dieser Stelle? 18 f+h 2020/04 www.foerdern-und-heben.de

MENSCHEN UND MÄRKTE Nächste Messen: 09.03.-11.03.2021 LogiMAT 28.09.-30.09.2021 FachPack Elmar Büchler: Grundvoraussetzung für eine wirklich durchgängige, transparente und offene Kommunikationsinfrastruktur sind entsprechende Protokolle, die quell- und zieloffen sind. Diese sollten nicht nur starre, sondern vermischte Netzwerk-Topologien unterstützen und darüber hinaus geräte-, hersteller-, branchen- sowie applikations- und länderunabhängig sein. Bisherige Protokolle erlaubten nur einen begrenzten kontinuierlichen Austausch von Informationen zwischen Anlagen, Maschinen und Automatisierungskomponenten. Dementsprechend gering sind dann auch die Interoperabilität, die Skalierbarkeit und Flexibilität solcher Lösungen. Über IO-Link bzw. OPC UA bieten selbst so einfache Devices wie ein schaltender Sensor Funktionen, die neben den Prozesswerten zahlreiche weitere Informationen bereitstellen. Sie ermöglichen eine durchgängige Kommunikation vom Sensor bis ins Internet. Dabei wird die bisher nur unidirektionale Kommunikation durch eine intelligente multidirektionale Kommunikation revolutioniert. Die starre Automatisierungspyramide wird aufgelöst und der Weg führt hin zu Cyber-physischen Systemen. So kann z. B. ein Sensor oder Aktor – falls erforderlich – bidirektional mit verschiedenen Systemen, etwa einer Steuerung, ERP, MES, Scada, IT und Cloud gleichzeitig kommunizieren. Offene Standards wie OPC UA, MQTT und IO-Link fungieren hier als Enabler. Sie sind die Grundvoraussetzung für Industrie-4.0- bzw. IoT-Anwendungen. Peter Altes: OPC UA ist weit mehr als ein Kommunikationsprotokoll. OPC UA ermöglicht nicht nur den reinen Datenaustausch, sondern liefert gleich die Information mit, wie die Daten zu interpretieren sind – die Metadaten. Bei der Kommunikation wird der wichtige Sicherheitsaspekt selbstverständlich nicht vergessen. Integral bietet OPC UA die Möglichkeit, die Datenübertragung sicher auszuführen, wie auch vom Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) geprüft. Teilnehmer haben die Chance, Server und Client zu sein. Somit können Daten vertikal und horizontal ausgetauscht werden. Hierbei grenzt OPC UA ein, wie und was kommuniziert, selbstverständlich applikationsspezifisch. Um dennoch eine Orientierung für Anwendungen und Applikationen zu geben, gibt es die Möglichkeit, in „Companion Specifications“ vorzudefinieren, was eine Maschine oder etwa ein Auto-ID-Gerät wie kommunizieren soll. Dies erleichtert die Kommunikation ungemein. So kann dadurch z. B. eine Backend-Software, die die Companion Specification for AutoID Devices unterstützt, direkt mit allen Auto-ID-Geräten kommunizieren, die ebenfalls diese Companion Specification unterstützen. Damit nicht genug, aufgrund eines objektorientierten Ansatzes lassen sich auch diese Companion Specifications herstellerspezifisch erweitern. Das nach da? Läuft. Stefan Elspass: OPC UA bedeutet maßgeblich Vereinheitlichung – und dadurch Vereinfachung und letztlich mehr Effizienz beim Engineering und bei der Inbetriebnahme. Aus unserer Sicht liegt der Fokus auf Machine-to-Machine-Kommunikation zwischen Kranen und Krankomponenten einerseits sowie vielfältigen, meist flur gebundenen Maschinen und Komponenten andererseits. Mit OPC UA werden alle vorher getrennten, nicht kompatiblen Kommunikationsprotokoll-Spezifikationen unterschiedlicher Hersteller auf ein gemeinsames einheitliches Datenmodell portiert. Das Ziel: Ein standardisiertes Kommunikationsprotokoll zu erarbeiten, das sich für die verschiedenen Maschinen unterschiedlicher Hersteller eignet. Der zeitliche Aufwand für Konfiguration und Engineering ließe sich so deutlich reduzieren. OPC UA ist somit eine Art „Esperanto“, um Maschinen mit unterschiedlichen Steuerungssystemen einfach und effizient zu einer gemeinsamen Applikation zu verbinden. Antworten von Dirk Bauerkämper und Bernd Wieseler siehe nächste Seite Wir beraten Sie gerne. www.haro-gruppe.de

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