OPC UA auf der Feldebene

Spezifikation für Controller-to-Controller fertig

9. Dezember 2021, 22:03 Uhr | Andreas Knoll

Peter Lutz, OPC Foundation: »Wir dehnen die OPC-UA-Kommunikation als OPC UA FX auf die Feldebene aus, und zwar für alle denkbaren Anwendungsfälle in der Fabrik- und Prozessautomatisierung.«

Die FLC-Initiative (Field Level Communications) der OPC Foundation ist ihrem Ziel, die OPC-UA-Kommunikation auch auf der Feldebene zu etablieren, einen Schritt nähergekommen: Sie hat die Spezifikation für die Controller-to-Controller-Kommunikation fertiggestellt und dem Member Review übergeben.

»Das Ziel der FLC-Initiative ist, die OPC-UA-Kommunikation als OPC UA FX (Field eXchange) auf die Feldebene auszudehnen, und zwar für alle denkbaren Anwendungsfälle in der Fabrik- und Prozessautomatisierung«, erläutert Peter Lutz, Director Field Level Communications der OPC Foundation. »Gemäß unserer Roadmap haben wir uns zunächst auf die Controller-to-Controller-Kommunikation konzentriert, also die horizontale Kommunikation zwischen Steuerungen, und beginnen anschließend mit der Erweiterung auf die Controller-to-Device- und die Device-to-Device-Kommunikation. Wir erweitern das OPC-UA-Framework, um zusätzliche Anforderungen wie Determinismus, funktionale Sicherheit, Motion Control, dezentrale I/Os und Process Instruments abzudecken. Zudem definieren wir die Informationsmodelle für die verschiedenen Automatisierungskomponenten, bestimmen Verfahren für die Offline/Online-Konfiguration und kombinieren unsere Technologie mit anderen, etwa TSN und Ethernet-APL.«

Die Spezifikation für die Controller-to-Controller-Kommunikation bildet die Grundlage für die Erweiterungen, die im nächsten Schritt die Controller-to-Device- und die Device-to-Device-Kommunikation abdecken sollen. Für Anfang nächsten Jahres ist es geplant, die entsprechenden Arbeiten aufzunehmen.

Der Release Candidate für die Controller-to-Controller-Kommunikation besteht aus vier Spezifikationsteilen (Parts 80 bis 83) und konzentriert sich auf den Austausch von Prozess- und Konfigurationsdaten unter Nutzung von OPC-UA-Client/Server- und Pub/Sub-Erweiterungen in Kombination mit Peer-to-Peer-Verbindungen und Basis-Diagnosefunktionen. Part 80 (OPC 10000-80) gibt einen Überblick und führt in die grundlegenden Konzepte der Nutzung von OPC UA für die Kommunikation auf der Feldebene ein. Part 81 (OPC 10000-81) spezifiziert das Basis-Informationsmodell und die Kommunikationskonzepte, um die verschiedenen Anwendungsfälle und Anforderungen der Fabrik- und Prozessautomatisierung zu erfüllen. Part 82 (OPC 10000-82) beschreibt Netzwerkdienste wie etwa Topologieerkennung und Zeitsynchronisation. Part 83 (OPC 10000-83) beschreibt die Datenstrukturen für den Austausch von Informationen, die für das Offline-Engineering mit Hilfe von Deskriptoren und Deskriptor-Paketen erforderlich sind.

Auch zwei andere Arbeitsgruppen der FLC-Initiative haben Fortschritte erzielt, die zu einer harmonisierten Lösung für Motion- und Safety-Anwendungen beitragen: Die Safety Working Group hat die Version 2.0 der OPC-UA-Safety-Spezifikation (OPC 10000-15) fertiggestellt, die Erweiterungen für OPC UA Pub/Sub und Unterstützung für OPC UA FX enthält. Und die Motion Working Group hat im Mai 2020 mit der Entwicklung einer Architektur und eines gemeinsamen Informationsmodells für Motion-Geräte begonnen, was zur Spezifikation von Anforderungen und zur Erstellung eines technischen Konzepts geführt hat.