Schwerpunkte

Die FLC-Initiative der OPC Foundation

»Wir haben in zwei Jahren schon viel erreicht«

11. März 2021, 15:06 Uhr   |  Andreas Knoll

»Wir haben in zwei Jahren schon viel erreicht«
© OPC Foundation

Peter Lutz, OPC Foundation: »Wir kombinieren OPC UA mit einem unterlagerten MQTT und bezeichnen das Ganze dann als ‚OPC UA over MQTT‘.«

Seit ihrer Gründung anlässlich der Messe SPS 2018 hat die FLC-Initiative (Field Level Communications) der OPC Foundation einiges auf den Weg gebracht. Auch für dieses Jahr hat sie sich viel vorgenommen. Peter Lutz, Director Field Level Communications der OPC Foundation, gibt Auskunft.

Markt&Technik: Was hat die FLC-Initiative in den zwei Jahren ihres bisherigen Bestehens erreicht?

Peter Lutz: In den zwei Jahren FLC-Initiative hat sich tatsächlich viel getan. Wir sind mit der Initiative im November 2018 gestartet. Damals traten 23 Unternehmen dem Steering Committee bei, darunter alle großen Marktführer in der industriellen Automatisierungstechnik. Inzwischen sind noch vier Unternehmen hinzugekommen – Murrelektronik, Festo, Lenze und Emerson –, sodass insgesamt 27 Unternehmen sich im Steering Committee engagieren und gemeinsam das Projektmanagement betreiben. Diese Unternehmen bringen sich finanziell ein und natürlich auch mit Manpower und Expertise.

Darüber hinaus konnten wir auch in den technischen Arbeitskreisen mehr und mehr Experten begrüßen, die sich beteiligen, um die Konzepte und Spezifikationen zu erarbeiten. Wir zählen aktuell über 300 Experten, die von mehr als 60 Mitgliedsfirmen der OPC Foundation kommen. Und wir haben natürlich auch verschiedene Kooperationen begonnen oder fortgeführt. Mit der PNO unterhalten wir eine Kooperation zum Thema Safety, mit ODVA und Sercos International haben wir eine Kooperation geschaffen zum Thema Motion, mit IEC und IEEE haben wir Liaisons geschlossen zur Nutzung und zur gemeinsamen Weiterentwicklung von Ethernet TSN oder des TSN-Profils für die Industrie (IEC/IEEE 60802). Und last but not least sind wir im vergangenen Jahr der APL-Initiative beigetreten, weil Ethernet APL (Advanced Physical Layer) eine wichtige Technologie ist, um OPC UA in der Prozessindustrie zu platzieren und zum Erfolg zu bringen.

Diese Themen haben nicht direkt mit Spezifikationen zu tun, aber wir werden natürlich an den Spezifikationen gemessen, die wir erarbeiten und publizieren.

Wie weit sind die Spezifikationen mittlerweile gediehen?

Im November 2020, nach genau zwei Jahren, konnten wir unseren ersten Release Candidate abschließen. Er besteht aus vier Spezifikationsteilen und behandelt vor allem den Use Case Controller-to-Controller, also die Vernetzung von und zwischen Steuerungen. Im Dezember ging er ins Review und wurde zwischenzeitlich fertiggestellt. Zudem haben wir unsere erste größere Publikation herausgegeben, ein auch online verfügbares Technical Paper, in dem alle Konzepte, die Vision und der technische Ansatz beschrieben sind. Das ist wichtig, damit Interessierte auch nachlesen können, was zu erwarten ist, wenn die Spezifikationen final sind und auf dem Tisch liegen.

Was ist für dieses Jahr geplant?

Wir haben mit dem Release Candidate nun die Möglichkeit, über entsprechendes Prototyping die Spezifikationen zu verifizieren. Wie bei der OPC Foundation üblich, findet dies statt, bevor die Spezifikation final veröffentlicht wird. Und wir werden natürlich mit weiteren Anwendungsszenarien beginnen, also die bestehenden Konzepte erweitern für die Use Cases Controller-to-Device, also Kommunikation zwischen Steuerungen und Feldgeräten, sowie Device-to-Device, sprich: zwischen Feldgeräten. Diese Spezifikationen werden dann in eine zweite Version einfließen, die vollumfänglich Controller-to-Controller, Controller-to-Device und Device-to-Device abdeckt, aber voraussichtlich erst im kommenden Jahr publiziert werden wird.

Welche Aspekte deckt der jetzige Release Candidate schon ab?

Im jetzigen Release Candidate haben wir die Basiskonzepte beschrieben, die damit zu tun haben, wie wir Steuerungen modellieren. Wir nutzen dafür den Begriff „Automation Component“. Es wird beschrieben, wie sich Geräte – im ersten Fall nur Steuerungen, aber später auch Feldgeräte – modellieren lassen, wie die Informationsmodelle aussehen und wie die Geräte online und offline konfiguriert werden. Außerdem ist das Grundverhalten beschrieben, also die Zustandsmaschinen, die erforderlich sind, um Verbindungen für einen zyklischen und azyklischen Datenaustausch zwischen Steuerungen aufzubauen, um darüber entsprechende zyklische und azyklische Daten auszutauschen.

All das ist Bestandteil des ersten Release Candidate, einschließlich der Abbildung auf die unterlagerten Transportprotokolle. Hier wird ein Kommunikationsprofil für die Kommunikation über UDP/IP unterstützt, und das zweite Kommunikationsprofil ist dann ein direktes Mapping auf Layer-2-Ethernet, wenn es um effizientere Kommunikation für anspruchsvollere Automatisierungsanwendungen geht. Noch nicht dabei, aber in Arbeit sind entsprechende Profile auf Basis dieser Grundmodelle für bestimmte Automatisierungsgeräte, etwa Motion, I/Os und Instrumentierung. Das haben wir nicht als wichtigen ersten Schritt betrachtet, weil es eher mit dem Use Case Controller-to-Device zu tun hat. Was aber schon vorliegt, ist eine Safety-Spezifikation, die sich mit den bestehenden Grundmodellen kombinieren lässt, um funktionale Sicherheit über OPC UA und die von der FLC-Initiative spezifizierten Erweiterungen zu realisieren.

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1. »Wir haben in zwei Jahren schon viel erreicht«
2. »TSN ist ein wichtiges Element in unserem Lösungsansatz«

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