Datentransfer mit PLCnext Technology
In OPC UA problemlos einsteigen
OPC UA ist gerade und in Zukunft eine der wichtigsten, aber auch komplexesten Kommunikationstechniken. Der Standard eröffnet viele Möglichkeiten, birgt aber auch die Gefahr, vor allem neue Anwender zu überfordern. Darauf hat Phoenix Contact mit intuitiven Lösungen und Anwendungsbeispielen reagiert.
Im Umfeld von Industrie 4.0 gehört OPC UA fraglos zu den wesentlichen Technologien zur Abbildung und Verfügbarmachung komplexer Daten. Dabei handelt es sich um einen herstellerneutralen Standard, den die OPC Foundation als herstellerübergreifendes Technologiekonsortium vorantreibt (Bild 1). OPC UA steht auf drei Säulen:
Datenmodellierung: Mit den Modellierungsregeln lassen sich auch komplizierte Informationsmodelle erstellen. Außerdem gibt es verschiedene Companion-Standards, die Modellelemente für bestimmte Assets oder Technologien definieren.
Security: OPC UA umfasst eingebaute Security-Mechanismen, etwa eine verschlüsselte Datenübertragung und ein rollenbasiertes Zugriffsmanagement.
Kommunikation: Zum Datenaustausch stehen zwei Kommunikationsparadigmen zur Verfügung – Client/Server oder Pub/Sub.
Die Komplexität von OPC UA macht neuen Anwendern den Einstieg in die Technologie nicht gerade leicht. So sehen sich Nutzer, die lediglich einen speziellen Use-Case umsetzen wollen, schnell mit einer für sie schwer durchdringbaren Menge an Standards, Funktionen und Modellen konfrontiert. Genau dieses Szenario will Phoenix Contact mit seinem OPC-UA-Portfolio im Kontext des offenen Ecosystems PLCnext Technology verhindern. Dazu setzt das Unternehmen unter anderem auf eine Vielfalt an einfachen ebenso wie schwierigeren Anwendungsbeispielen für die verschiedenen Kommunikationsfälle, unterstützende Software-Tools als Open Source sowie eine aussagekräftige, leicht verständliche Dokumentation.
Packages mit Anwendungsbeispielen und Anleitungen
Sämtliche OPC-UA-bezogenen Steuerungskomponenten – also Client- sowie Pub/Sub-Lizenzen und Anwendungsbeispiele – lassen sich über den PLCnext Store beziehen [URL: https://www.plcnextstore.com/#/]. Auf dem Online-Marktplatz gibt es je ein Beispiel-Package für den SPS-basierten Client sowie für die Pub/Sub-Kommunikation zwischen den Steuerungen. Jedes Package enthält ein einfaches und ein komplexes Beispiel sowie eine Anleitung zur Inbetriebnahme und Bedienung des Samples.
Beim einfachen Client-Beispiel liest (abonniert) der Client eine Variable, die serverseitig fortlaufend inkrementiert (hochgezählt) wird. Der Client schreibt eine weitere Variable, die clientseitig kontinuierlich dekrementiert (verringert) wird, an den Server. Das komplizierte Client-Beispiel umfasst eine Anlagensimulation für einen ferngesteuerten prozesstechnischen Vorlagebehälter mit Funktionen zum Befüllen, Umpumpen und Entleeren des Behälters (Bild 2).
Das einfache Pub/Sub-Beispielprojekt umfasst zwei Steuerungen, von denen jede je eine Variable »publisht« (schreibt) und je eine Variable »subscribt« (liest). Dabei wird eine der Variablen zyklisch inkrementiert und die andere zyklisch dekrementiert. Das komplexe Pub/Sub-Beispiel besteht aus Anlagensimulationen für ein Palettenlager und eine Förderanlage, die über das Pub/Sub-Modell von OPC UA miteinander Daten austauschen (Bild 3).
Use-Cases zielgerichtet umsetzen
Die oben erwähnten hilfreichen Open-Source-Software-Tools lassen sich über das PLCnext GitHub Repository beziehen [URL: https://github.com/orgs/PLCnext/repositories]. Hier steht beispielsweise das eUA_Client_Configurator_Example zur Verfügung. Dahinter verbirgt sich ein in C# geschriebenes Tool, mit dem sich komplizierte Client-Konfigurationen erstellen lassen. Auch das Beispielcode-Repository enthält umfangreiche Anleitungen und Dokumentationen.
Als Bestandteil von PLCnext Technology verfolgt das umfassende OPC-UA-Portfolio mit seiner Vielfalt an Beispielen, Dokumentationen und Open-Source-Software eine konsequente Hands-On-Mentalität. Dies ermöglicht es unerfahreneren ebenso wie versierten Anwendern, ihre individuellen Use Cases zielgerichtet und effizient zu realisieren.
Der Autor:
Dr. Andreas Würger ist Technology Manager für PLCnext Technology bei Phoenix Contact Electronics.
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- OPC UA im PLCnext-Ecosystem
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