„Es ist erfreulich zu sehen, dass ein wichtiger Marktteilnehmer wie Google Cloud … sich für den Beitritt zur OPC Foundation und die Standardisierung auf OPC UA entschieden hat, um Industrie 4.0 Datenverbindungen zwischen den Fertigungssystemen seiner Kunden und den Google Cloud Lösungen zu ermöglichen“, sagte Stefan Hoppe, Präsident und Geschäftsführer der OPC Foundation, zum Beitritt von Google Cloud zu seiner Industrie-Organisation. (Bild: OPC Foundation)
Der Cloud-Anbieter Google Cloud will im Rahmen seiner Industrie-4.0-Aktivitäten den offenen Kommunikationsstandard OPC UA verwenden, um Maschinendaten in Analyse und künstliche Intelligenz Lösungen zu nutzen. Dominik Wee, Managing Director Manufacturing, Industrial and Transportation von Google Cloud, sagte dazu: „OPC UA wird unser Schlüssel sein, Maschinendaten in unsere Datenanalysen und künstliche Intelligenz Lösungen zu übertragen, um letztlich neue Einsatzmöglichkeiten und bessere Produktivität innerhalb des Fertigungsprozesses zu erhalten. Unser Ziel ist es, durch die Verwendung von künstlicher Intelligenz in der ganzen Wertschöpfungskette, eine flexible Entscheidungsfähigkeit auf industrieller Ebene bereitzustellen.“
Stefan Hoppe, Präsident und Geschäftsführer der OPC Foundation (OPC) in Scottsdale, USA, zeigte sich sehr erfreut, dass sich ein wichtiger Marktteilnehmer wie Google Cloud für den Beitritt zur OPC Foundation und die Standardisierung auf OPC UA entschieden habe, „um Industrie-4.0-Datenverbindungen zwischen den Fertigungssystemen seiner Kunden und den Google Cloud-Lösungen zu ermöglichen“.
Über Die ODVA
Die ODVA ist eine internationale Standardentwicklungs- und Handelsorganisation, zu deren Mitgliedern weltweit führende Automatisierungsanbieter gehören. Die ODVA sieht ihre Aufgabe darin, offene und kompatible Informations- und Kommunikationstechnologien in der Automatisierungstechnik zu fördern. Zu ihren Standards zählen das medienunabhängige Netzwerkprotokoll Common Industrial Protocol CIP sowie industrielle Kommunikationstechnologien wie EtherNet/IP, DeviceNet und mehr. Um die zukünftige Interoperabilität der Produktionssysteme und ihre Integration mit anderen Systemen zu gewährleisten, befürwortet die ODVA die Übernahme von COTS-Lösungen (commercial-off-the-shelf/kommerziell und serienmäßig produziert) und standardmäßigen Internet- und Ethernet-Technologien als Leitprinzip. Dieses Leitprinzip wird durch EtherNet/IP verkörpert – dem weltweit führenden industriellen Ethernet-Netzwerk.
Entwicklung von OPC UA Motion
Die OPC, die US-amerikanische Standard-Entwicklungsorganisation ODVA und die deutsche Industrievereinigung Sercos International wollen gemeinsam die nächste Generation einer Motion-Control-Technologie entwickeln, die auf bewährte Technologien etablierter Organisationen aufsetzen soll. Ausgangsbasis für die Spezifikation ‚OPC UA Motion‘ werden die Spezifikationen CIP Motion (von ODVA) und Sercos-Spezifikationen sein. Im Gegenzug haben ODVA und Sercos International zugesagt, auf ihrer bestehenden Zusammenarbeit mit der OPC Foundation aufzubauen und den Anwendern ihrer Technologien, EtherNet/IP und Sercos, ein erweitertes Lösungspaket mit verbesserter Motion-Technologie anzubieten. Für OPC UA Motion werden CIP Motion und Sercos-Spezifikationen verwendet und gegebenenfalls angepasst oder erweitert mit:
- Adaptierungen für die OPC UA & FLC-Systemarchitektur,
- Innovationen zur Unterstützung von Industrie 4.0 und Digitialisierungs-Anwendungsfällen und
- modernen Konzepten zur Datenmodellierung und Echtzeitfähigkeit.
Diese neue Technik soll zunächst als ‚OPC UA Motion‘-Spezifikation publiziert werden, steht aber anschließend auch für Aktualisierungen der Sercos- und der CIP-Motion-Technologien zur Verfügung. Diese Entwicklung unterstützt eine flexible Architektur zur Verteilung von Motion-Control-Funktionen zwischen Steuerungen und Peripheriegeräten auf Basis eines einheitlichen Informationsmodells für Geräte zur Bewegungssteuerung und -regelung, wie SPSen, CNCs, Motion-Control-Steuerungen, Standard-Antriebe und -Frequenzumrichter, Positionsregler, Servoantriebe, Motion-Encoder, Motorstarter und Spannungsversorgungen.
Über Sercos International
Sercos International ist eine Organisation von Anwendern und Herstellern, die für die technische Entwicklung, Standardisierung, Zertifizierung und Marketing des Sercos-Automation-Bus zuständig ist. Konformitätsprüfungen garantieren, dass Sercos Implementierungen konform mit dem Standard sind und stellen so sicher, dass Geräte unterschiedlicher Hersteller kombiniert werden können. Der Hauptsitz des Vereins ist in Deutschland, die Organisation hat mehr als 90 Mitgliedsfirmen aus der ganzen Welt und besitzt regionale Vertretungen in Nord Amerika und Asien.
Die neue OPC UA Motion-Working Group hat bereits am 18. Mai 2020 ihre Arbeit aufgenommen. Ihre Aufgabe ist es, das Motion-Profil für die Field Level Communication Initiative (FLC) der OPC zu spezifizieren, um einen hersteller-übergreifenden Einsatz in Motion-Anwendungen zu ermöglichen. Viele bekannte Hersteller von industrieller Automatisierungstechnik im Bereich Motion-Control sind in dieser Arbeitsgruppe vertreten, um einen einheitlichen, weltweit gültigen und koordinierten Standard für die Motion-Automatisierung in der diskreten Fertigung und der Prozessautomatisierung sicher zu stellen.
Die neue Motion-Spezifikation verwendet den Messaging-Dienst PubSub mit und ohne TSN (Time Sensitive Network), und kann optional mit OPC UA-Safety kombiniert werden, um alle relevanten Anwendungsfälle für zentrale und dezentrale Motion-Lösungskonzepte zu unterstützen. Peter Lutz, Direktor der FLC-Initiative, merkte dazu an: “OPC UA Motion ist eine wichtige Erweiterung für das OPC UA-Framework, um – in Kombination mit OPC UA Safety, einer deterministischen Kommunikation und Ethernet-APL/SPE – semantische Interoperabilität für Anwendungsfälle in der Fabrik- und Prozessautomatisierung sicherzustellen. Abgedeckt wird damit nicht nur die Controller-zu-Controller und Controller-zu-Device Kommunikation, sondern auch die volle Skalierbarkeit vom Sensor beziehungsweise Aktor über alle Ebenen hinweg bis zu MES/ERP und in die Cloud.“
Über die FLC-Initiative
Die folgenden Firmen sind Mitglieder des FLC-Steuerkreises der OPC Foundation und unterstützen mit technischen und sehr willkommenen finanziellen Beiträgen: ABB, Beckhoff, Rexroth, B&R, Cisco, Festo, Hilscher, Hirschmann, Huawei, Intel, Kalycito, Kuka, Lenze, Mitsubishi Electric, Molex, Moxa, Murrelektronik, Omron, Phoenix Contact, Pilz, Rockwell Automation, Schneider Electric, Siemens, TTTech, Wago, Yokogawa.
An den FLC-Arbeitsgruppen können sich alle Mitglieder der OPC Foundation beteiligen.
Die FLC-Initiative garantiert mit der Architecture & Infrastructure Working Group (A&I) und der Safety Working Group, dass sich als Ergebnis der Standardisierungsarbeiten eine harmonisierte Lösung für Motion-Automatisierungs-Anwendungen einschließlich funktionaler Sicherheit ergibt. Zusätzlich ist eine Kooperation mit der bereits existierenden gemeinsamen Arbeitsgruppe VDMA/OPC Foundation für elektrische Antriebssysteme geplant.
Dr. Al Beydoun, Präsident und Geschäftsführer der ODVA, sagte, die OPC UA Companion Spezifikation für CIP werde sicherstellen, dass Hersteller und Endanwender mit EtherNet/IP und OPC UA die bestmöglichen Services auf Geräte-, Cloud- und Unternehmens-Ebene sowohl in der Maschinenautomatisierung als auch der Prozessindustrie nutzen können. Klaus Weyer, Geschäftsführer von Sercos International, zeigte sich ebenfalls sehr erfreut: „Die Verwendung der bereits lange bestehenden und bewährten Sercos-Antriebsprofile wird zu einer hohen Akzeptanz von OPC UA Motion durch Anwender und Hersteller in den unterschiedlichsten Motion-Anwendungen beitragen.“
Über Advanced Physical Layer
Ethernet-APL beschreibt eine physikalische Ebene für die Ethernet-Kommunikationstechnologie, die speziell für die Anforderungen der Prozessautomatisierung entwickelt wird. Die Entwicklung von Ethernet-APL wurde wegen des Bedarfs für eine Kommunikation mit hohen Geschwindigkeiten über große Entfernungen, die Versorgung mit Energie und die Übertragung der Kommunikationssignale über dasselbe „single twisted-pair“-(2-Draht-)Kabel sowie für Schutzmechanismen für die sichere Verwendung in Gefahrenbereichen erforderlich.
Interessenten finden weitere Informationen zum Thema Ethernet-APL auf den Webseiten der OPC Foundation (OPCF), von Profibus & Profinet International (PI), der FieldComm Group (FCG) und ODVA und können dort die Abhandlung ‚Ethernet to the Field‘ herunterladen.
OPC Foundation tritt APL-Project-Gruppe bei
Um die Entwicklung und Verbreitung eines ‚Advanced Physical Layer‘ (APL) für das Industrial Ethernet mit der Bezeichnung ‚Ethernet-APL‘ zu unterstützen, ist die OPC der APL-Projektgruppe beigetreten. APL hat eine entscheidende Bedeutung für die OPC-UA-Strategie auf der Feldebene in der Prozessautomatisierung. „APL wird von der OPC Foundation und insbesondere ihrer Field Level Communications- (FLC) Initiative als äußerst wichtiger Teil der Strategie zur Erweiterung von OPC UA zur Abdeckung aller Anwendungsfälle und Anforderungen der Automatisierungstechnik und der Prozessautomatisierung angesehen“, erläuterte Peter Lutz, Director der FLC-Initiative der OPC. „Wir teilen mit der APL-Projektgruppe die Vision einer voll skalierbaren, industriellen Interoperabilitäts-Lösung von Sensoren bis zur Cloud.“
Die Technologie ermöglicht die Verwendung von OPC UA in hochverfügbaren Anwendungen und gefährdeten Bereichen. Bisher bestand die APL-Projektgruppe aus 12 Industrie-Partnern sowie den drei in der Prozess-Automatisierung führenden Feldbus-Organisationen: FieldComm Group (FCG), ODVA und Profibus & Profinet International (PI).
„Mit dem Beitritt der OPC Foundation arbeiten jetzt alle führenden Organisationen an einer gemeinsamen Ethernet Advanced Physical Layer-Lösung, die in den jeweiligen Spezifikationen verankert wird“, kommentierte der Vorsitzende der APL-Projektgruppe, Jörg Hähniche von Endress+Hauser. Dies sei ein enormer Vorteil für die Anwender, besonders weil damit eine Ethernet Advanced Physical Layer-Lösung für viele Anwendungen verwendet werden kann.
Über die OPC Foundation
Die OPC Foundation (OPC) fördert seit 1996 die Entwicklung und Einführung des OPC-Standards zum Informationsaustausch. Als Advokat und auch Verwalter dieser Spezifikationen unterstützt die Organisation Anbieter, Endkunden und Software-Entwickler dabei, die Interoperabilität ihrer Fertigungs- und Automatisierungsressourcen zu erreichen. Die OPC hat mehr als 770 Mitglieder aus der ganzen Welt in den Bereichen Industrie-Automatisierung, IT, IoT, IIoT, M2M, Industrie 4.0, Gebäudeautomatisierung, Werkzeugmaschinen, Pharmazie, petrochemischer Industrie und Smart-Energy beim Erreichen dieses Ziels.
Die Entscheidung der OPC Foundation, der APL-Projektgruppe beizutreten hängt eng mit der Strategie zur Erweiterung von OPC UA in die Feldebene der diskreten und kontinuierlichen Fertigung zusammen. Hierfür hat die OPC Foundation im November 2018, unterstützt durch eine beeindruckende Liste der größten Automatisierungsanbieter, die ‚Field Level Communications-Initiative (FLC) gestartet. Stefan Hoppe, Präsident der OPC Foundation, erläuterte: „Die breite Akzeptanz, hohe Flexibilität und die Herstellerunabhängigkeit von OPC UA sind die Gründe, dass viele Initiativen der Prozessindustrie wie unter anderem Namur Open Architecture NOA, das Open Process Automation Forum OPAF, Module Type Package MTP und MDIS bei ihren Lösungen auf OPC UA als Kerntechnologie setzen, um Geräte unterschiedlicher Hersteller zu modellieren und Daten zwischen diesen auszutauschen. Die Erweiterung um APL als zusätzliche Transportschicht ist der nächste logische Schritt. Die Kombination von OPC UA mit Ethernet-APL wird der Standard der Zukunft für die Prozessindustrie sein.“
Um alle Anforderungen der Anwendungsfälle der Endanwender, Hersteller und Integratoren von der Prozessautomatisierung bis zur Automatisierungstechnik abzudecken, beinhalten die FLC-bezogenen technischen Arbeiten die folgenden Themenbereiche:
- Definition einer ‚Automatisierungkomponente‘ mit Funktionen, Schnittstellen und Verhaltensweisen, die den verschiedenen FLC-konformen Geräten gemeinsam sind, die in unterschiedlichen Anwendungen in der Prozess- und Fabrikautomation verwendet werden
- Definition von Systemverhalten und Abläufen für gemeinsame Funktionalitäten wie zum Beispiel Inbetriebnahme, Verbindungsaufbau, etc.
- Vereinheitlichung und Standardisierung der Applikationsprofile wie E/A, Regelsysteme, Funktionssicherheit und Systemredundanz
- Standardisierung der OPC UA-Informationsmodelle für Feldgeräte in Online- und Offline-Szenarien wie zum Beispiel Gerätebeschreibung und Diagnose
- APL / SPE, deterministisches Ethernet (TSN) und zukünftige Abbildungen auf 5G und Wi-Fi 6
- Gewährleistung der besten Integration von OPC UA Companion-Spezifikationen wie FDI, FDT, PA-DIM, ADI (Analyzer Device Integration), Module Type Package (MTP), MDIS (für Öl- & Gas-Industrie), VDMA Pumpen, UMATI, Spectaris und so weiter.
(dw)
