Vom Controller bis in die IT-Enterprise mit OPC UA Bericht vom OPC Day Europe 2011 bei SAP

Zu Beginn des Tages stand ein UA-Technologieupdate im Vordergrund – Matthias Damm von Ascolab und Jim Luth von Invensys berichteten über die technologischen Vorteile der TCP-basierenden und somit betriebssystemunabhängigen Unified-Architecture-Lösung. Im UA-Stack integrierte Security und Authentifizierung können optional genutzt werden und bieten auch damit eine stabile Kommunikation: Auch die Verbindungsunterbrechung muss durch integrierte Reconnect-Mechanismen im Client und eine Zwischenpufferung von Prozesswerten im UA-Server nicht zu Datenverlusten führen. Die Integration von UA bis in kleinste Embedded-Geräte, aber auch Migrationswege von heutigen \’OPC-Classic\‘-Anwendungen boten einen anspruchsvollen Einstieg. Jürgen Lange von Softing trug vor, wie UA-Interessenten schnell einen Einstieg bekommen können, um selber UA-Anwender oder Anbieter von UA-fähigen Geräten zu werden: Hier wurde nicht nur auf die Vorteile einer Mitgliedschaft bei der OPC Foundation mit dem Zugriff auf die UA-Stacks verwiesen – auch die Dienstleistungsfirmen und Toolkitanbieter wurden ­aufgelistet. Basiswissen bieten auch zwei UA-Bücher. OPC-Europe ist durchaus stolz, dass aus den eigenen Reihen die weltweit zwei erschienenen Unified-Architecture-Bücher stammen. Hans-Peter Otto von Siemens treibt die IEC-Standardisierung von OPC UA als IEC62541 voran: Die zuständige Arbeitsgruppe \’IEC TC65E WG8\‘ besteht aus 18 Experten aus acht Ländern und arbeitet an der Publizierung des IEC-62541-Standards, der aus mehreren UA-Teil-Spezifikationen besteht: Wurden die UA-Spezifikationen 1-3 bereits im Jahr 2010 publiziert, so sind die Teile 4, 5, 6, 8 für das Jahr 2011 geplant und 7, 9, 10 für das Jahr 2012. Diese Arbeiten sind relevant, da andere IEC-basierende Protokolle (z.B. Fernwirkprotokolle) ihr über Jahre gewachsenes eigenes Informationsmodell behalten wollen, jedoch die Vorzüge eines unterlagerten UA-Transportkanals nutzen möchten, z.B. die deutlich höhere Sicherheit und Authentifizierung im Informationsfluss zwischen Anwendungen. Dr. Wolfgang Mahnke von ABB referierte, dass Unified Architecture von Beginn an darauf ausgelegt war, Informationsmodelle von anderen Organisationen abbilden zu können. Das Informationsmodell bietet keine Live-Daten, sondern erzielt durch das Einbringen von Semantik zusätzliche, sogenannte Meta-Informationen. Als Beispiel wurden die Arbeiten der \’Analyser-Device-Integration\‘-Gruppe bestehend aus 22 weltweit tätigen Firmen im Detail vorgestellt. Ein weiteres Beispiel für ein standardisiertes Informationsmodell stellte Stefan Hoppe, President der OPC Europe sowie Produktmanager für Twincat Connectivity & Embedded-Systeme bei Beckhoff, vor: Namhafte SPS-Steuerungsanbieter haben die Abbildung des PLCopen IEC61131-3-Objektmodells in den OPC-UA Namensraum definiert. Davon profitieren vor allem die UA-Clients, die nun einen semantisch identischen Zugriff auf SPS-Steuerungen unterschiedlicher Hersteller haben können. Aktuell arbeitet die gemeinsame Arbeitsgruppe PLCopen/OPC UA an der nächsten, erweiterten Spezifikation: So soll eine horizontale Controller-zu-Controller Kommunikations­möglichkeit entstehen, die neben einer vorab fest konfigurieren Kommunikation auch zur Laufzeit eine sponate Kommunikation per Funktionsbausteinen aus dem SPS-Code zulässt. Diese auf UA-basierenden Funktionsbausteine sollen auf der SPS/IPC/Drives 2011 auf dem Stand der OPC Foundation als Prototpy bereits gezeigt werden. Eelco van der Val, Managing Director der PLCopen, konnte auf dem OPC Day Europe 2011 somit auch die nächsten Schritte andeuten: Effizientes Engineering für eine leichtere und effizientere Anbindung basierend auf den neuen UA-Funktionsbausteinen sollte auch für die MES-Ebene genutzt werden. Eine weitere Arbeitsgruppe \’MES Connectivity\‘ soll somit das Know-how der verschiedenen Partner zusammenfügen: PLCopen und OPC UA tragen das \’Wie\‘ zur Lösung bei (wie kann man Daten und Informationen sicher transportieren), während andere Verbände wie der VDMA, ZVEI oder MES D.A.CH. das \’Was\‘ beisteuern sollten (also das Know-how zum Inhalt, der eigentlich kommuniziert werden soll). Achim Laubenstein von ABB referierte über die Nutzung von OPC UA im Bereich der Feldgeräteintegration (Field Device Integration – FDI). Inzwischen wurde die Gründung einer Firma nach amerikanischem Recht durch die FDT Group, Fieldbus Foundation, Hart Communication Foundation, Profibus & Profinet International und OPC Foundation öffentlich bekannt gegeben – sie hat das Ziel eine Organisation für das Management einer gemeinsamen und einheitlichen Lösung für die Feldgeräteintegration zu etablieren. Im letzten Teil des OPCDays 2011 konnten sich die Teilnehmer durch vielfältige kurze Anwenderberichte verdeutlichen, wie OPCUA bereits in der Praxis zum Einsatz kommt: Windturbinen von Multibrid sind per OPC UA an die IT-Infrastruktur am Land ebenso angebunden wie Spritzgussmaschinen von Arburg an die Leitrechnerebene. Die hohe Relevanz von Standardisierungen für die Industrie im allgemeinen, aber auch OPC UA im Bereich Connectivity stellte Continental Teves als Automobilzulieferer ebenso heraus wie Imtech für die Branche Buildung Automation. Miele berichtete über die erfolgreiche, einfache Anbindung der Siemens WinCC-Lösungen mithilfe der Allmendinger-UA-Erweiterung an mehrere UA-fähige Embedded-Steuerungen. Beckhoff berichtete, dass UA auch als fester Bestandteil der IPC für Diagnose ausgeliefert werde: Die Fernüberwachung aller relevanten IPC-Parameter ist standardisiert und sicher vor Missbrauch. Auch vom Fraunhofer Institut für Robotik (IPA) konnte gelernt werden, warum der Einsatz von UA gerade bei der Kommunikation zu mobilen Service-Robotern einen wesentlichen Aspekt im Sicherheitsszenario darstellt. Siemens und SAP, als Ausrichter der Veranstaltung, stellten ihre UA-Lösungen und Roadmaps mit einem Impulsvortag vor: Dr. Achatz von Siemens ist bereits seit der Gründung der OPC Foundation als Board-Mitglied für Europa massgeblich beteiligt – seit 14 Jahren sponsert Siemens auch die jährlich stattfindenen Interoperability Workshops in Nürnberg, bei der in diesem Jahr 2011 erst mal mehr UA-Produkte als OPC-Classic getestet wurden. Rene Bernhard von Siemens stellte den Teilnehmern die Durchdringung von UA in allen Ebenen der Siemens-Automatisierungspyramide von der MES-Ebene bis in die zukünftige Feldgeräteebene vor. Siemens hat als erste Firma im einzigen OPC-Labor in Europa bei Ascolab ein UA-Produkt zertifizieren lassen – zertifizierte Produkte werden dem UA-Standard weitere Anerkennung und Erfolg verschaffen, da neutrales Testpersonal viele praxisrelevante Szenarien in mehreren Tagen analysiert und bewertet. Der Beitrag von SAP wurde von den Teilnehmern spannend erwartet: Dr. Arne Manthey von SAP stellte die SAP-Plant-Connectivity (Pco) vor – in einer Live-Demo wurden die verschiedenen Ebenen von SAP-ERP über SAP-ME in SAP-Pco bis in eine reale Produktionsumgebung mit UA-Steuerung durchgespielt. Sein Fazit: \“OPC UA ermöglicht plattformunabhängige, einfache, aber gesicherte Kommunikation zwischen SAP-Business-Lösungen mit verteilten Shop-Floor-Daten aus der kleinsten Embedded-Steuerung.\“ Holger Kunitz von SAP Research berichtete über den Einsatz von OPC UA in der SAP \’Future Factory Initiative\‘ in Dresden, bei dem über 20 Partner eine moderne Produktionsanlage durchdacht haben. Fazit Der OPC Day Europe 2011 bei SAP Deutschland war mit 210 Teilnehmern aus 16 Ländern und spannenden Themen ein grandioser Auftakt für weitere informative Veranstaltungen dieser Art. Für das nächste Jahr steht bereits ein weiterer namhafter Weltkonzern als Ausrichter für den OPC Day Europe 2012 fest. Stefan Hoppe: \“Ich freue mich, dieses Event am 16. Mai 2012 in Reinach/Basel mit und bei Endress+Hauser in der Schweiz durchführen zu können. Interoperabilität und eine durchgängige, gesicherte, plattformunabhängige Kommunikation von Embedded-Geräten untereinander und zur Enterprise-Ebene ist mit OPC UA bereits heute Realität. Bei Endress+Hauser wird gezeigt, wie dies neben der diskreten Fertigungstechnik auch in der Prozessindustrie bis in die Geräteebene angekommen ist\“.