"Die Implementierung von TSN und OPC UA schafft eine skalierbare und flexible Grundlage, mit der neue Prozesse und Systeme Schritt für Schritt hinzugefügt werden können," erklärt Erich Brockard, Director Application Zentraleuropa bei EBV Elektronik.

„Die Implementierung von TSN und OPC UA schafft eine skalierbare und flexible Grundlage, mit der neue Prozesse und Systeme Schritt für Schritt hinzugefügt werden können,“ erklärt Erich Brockard, Director Application Zentraleuropa bei EBV Elektronik. EBV Elektronik

Drei Gründe sprechen dafür OPC UA mit TSN, schnell zu implementieren:

Der Rückhalt ist da

Eine Reihe von Industrie-Schwergewichten unterstützen OPC UA TSN. Sie wollen die Technologie als den einen Standard etablieren, um eine einfache Verknüpfung unterhalb der Systeme sicherzustellen.

Zudem investiert die Automobilindustrie intensiv in TSN, da sich durch ein deterministisches Ethernet die Kabelbäume in Autos vereinfachen lassen. Das große Interesse aus diesem Bereich führt zusätzlich dazu, dass Halbleiterkomponenten schnell verfügbar und bezahlbar sein werden.

Das USB-Kabel der Automation

TSN-Standards für niedrigere Kommunikations-Schichten gepaart mit OPC UA-Standards für die Applikations-Ebene schaffen eine offene Architektur – selbst für die anspruchsvollsten Produktions­prozesse. Das bedeutet, dass OPC UA TSN ­die ­IP-basierte Welt der Informationstechnologie mit den Protokollen für harte Echtzeit-Anforderungen ­verbinden kann. Auch die Kommunikation zwischen Steuerungsgeräten und Maschinen unterschiedlicher Hersteller im selben System ist mit diesem Standard kein Problem mehr, denn die Mehrheit der Steuerungs­system-Hersteller hat OPC UA bereits implementiert. Zudem ist das Protokoll plattformunabhängig.

Mit TSN können Anwender zeitkritische Daten über dasselbe Netzwerk wie Standard-Daten bei Daten­raten bis zu 10 Gbit/s versenden. Das bedeutet hohe Flexibilität durch Kombinieren verschiedener IEEE 802.1 Standards. OPC UA in Verbindung ­mit TSN bietet dementsprechend Skalierbarkeit, ­geringe Wartungskosten und eine hohe Inter­operabilität für die deterministischen Anforderungen auf der ­Feldebene.

Die Automatisierungs-Pyramide verändern

Bei der Einführung von OPC UA in Verbindung mit TSN handelt es sich nicht nur um ein Technologie-Upgrade. Vielmehr wird die Möglichkeit eröffnet, auf ein neues Automatisierungs-Modell zurückzugreifen, basierend auf der Feld-, Steuerungs-, Prozessleit- und Betriebsleitebene der Automatisierungspyramide. Denn mit den echtzeitfähigen Hochgeschwindigkeits-Netzwerken ändert sich diese Struktur. Die Feld­ebene mit den Geräten bleibt bestehen, erhält aber mehr Intelligenz. Die ,schlaueren‘ Geräte sind dann in der Lage, Prozesse autonom auszuführen.

Die anderen Ebenen ziehen auf Hochleistungs-Server um, die sich in einem Server-Cluster, Rechenzentrum oder in der Cloud befinden. Das führt zu einer Virtualisierung der Geräte oberhalb der Feldebene. Angefangen bei der Fabrik- und Produktionsplanung über Produktentwicklung, Steuerungs­technologie und Logistik bis hin zur Warenwirtschaft wird sich die reibungslose Verbindung von spezifischen Produktionsschritten positiv auswirken.