OPC UA ...

... ermöglicht neue Automatisierungskonzepte

 

Im Zuge der SMART Automation nutzten wir die Gelegenheit, um mit einem Spezialisten des Buxbaum-Automation-Partners Softing zu plaudern. Dipl.-Ing. Jürgen Lange ist Area Account Manager Embedded Technology Products bei Softing und Autor des Buchs »OPC – von Data Access bis Unified Architecture«. Er hielt die Buxbaum-Automation-Vorträge auf der SMART Automation zum Thema »Neue Automatisierungskonzepte mit OPC UA« die von den Besuchern äußerst gut angenommen wurden. Wir wollten wissen, was nun hinter der neuen Technologie OPC Unified Architecture (UA) steckt und welche Automatisierungskonzepte man neu aufrollen kann.

 

OPC UA ist die nächste Technologiegeneration der OPC Foundation für einen sicheren und zuverlässigen Datentransport von der Fabrikhalle bis in das ERP-System. Softing hat die Weichen gestellt, um OPC-Herstellerfirmen einen komfortablen Migrationsweg zur neuen OPC-Generation zu ermöglichen.

Bei OPC UA handelt es sich keinesfalls um ein Update, nein, OPC UA basiert vielmehr auf einer völlig neuen Technologie. Entgegen der ursprünglichen OPC-Technologie, die auf DCOM basierte, wurde OPC UA auf Basis einer Service orientierten Architektur konzipiert. Kern von OPC UA ist ein Satz von UA Diensten (Services), die ein Interoperabilitätsframework bilden. Welche Möglichkeiten sich dadurch ergeben, erzählte uns Dipl.-Ing. Jürgen Lange, Area Account Manager Embedded Technology Products bei Softing.

 

Herr Lange. Erste Teile der OPC UA Spezifikation sind mittlerweile fast vier Jahre auf dem Markt. Die komplette Spezifikation ist nun ca. 2,5 Jahre verfügbar. Was tut sich bei OPC UA?

Dipl.-Ing. Jürgen Lange, Area Account Manager Embedded Technology Products Softing: Die ersten Implementierungen liegen bereits einige Jahre zurück aber gerade heuer merken wir, dass ein starker Zuwachs an Neuentwicklungen stattgefunden hat. Beispielsweise werden bei den europäischen Interoperabilitäts Workshops mittlerweile mehr OPC UA-Produkte verschiedener Hersteller als Klassik-OPC-Produkte getestet – und das ist ein echtes Novum. Im Jahr 2010 lag die Verteilung Klassik-OPC zu OPC UA-Produkten bei den Interoperabilitäts -Tests noch bei ca. 80% zu 20%. OPC UA-Produkte sind sehr stark auf dem Vormarsch – da zeichnet sich ein klarer Trend in Richtung OPC UA ab.

 

Was hat sich bei OPC UA nun gegenüber dem klassischen OPC geändert?

Lange: Der Grundgedanke von OPC ist nach wie vor der gleiche: eine standardisierte Schnittstelle zu definieren, die den Datenaustausch zwischen Software-Anwendungen verschiedener Hersteller zu ermöglicht. OPC UA ist technologisch aber ein völlig neues OPC. Einige grundsätzliche Definitionen und Terminologien von OPC wurden beibehalten. Letztendlich ist aber OPC UA auf einer ganz neuen Technologiebasis – einer Service orientierten Architektur – konzipiert. Kern von OPC UA bildet ein Satz von UA Diensten (Services), die ein Interoperabilitätsframework bilden. Unified bedeutet, dass Prozessdaten, Alarme, historische Daten und sogar Programmaufrufe in einem OPC UA Adressraum zusammengefasst sind. Darüber hinaus kommt ein Informationsmodell bei OPC UA hinzu, das es beim klassischen OPC bisher nicht gab. Es hat sich sehr viel verändert. Man kann also nicht sagen, dass Klassik OPC upgedatet wurde auf OPC UA. Es kommt zu einer Neuentwicklung von einer neuen Generation von UA-Produkten – UA-Clients, UA-Server – die sukzessive auf den Markt gebracht werden.

 

Warum sind nach 2,5 Jahren noch nicht mehr Produkte auf dem Markt verfügbar?

Lange: Da gibt es bestimmt verschiedene Gründe. Einer davon ist sicherlich: »Never touch a running system«. Wenn ein Hersteller in ein Klassik OPC-Produkt investiert hat, dieses beim Endkunden zum Einsatz kommt und dieser zufrieden ist, dann ist es eine gewisse Hürde, etwas Neues in das Portfolio aufzunehmen ohne einen triftigen Grund. Weiters ist auch noch kein Wettbewerbsdruck vorhanden, da OPC UA noch nicht flächendeckend eingeführt wurde.

 

Wird sich diese Situation ändern und warum?

Lange: Mit Bestimmtheit. In dem Moment wo Hersteller einer bestimmten Branche beispielsweise Maschinenhersteller, einen OPC UA-Server in ihre Maschine einbauen, dann ist das ein klares Signal. Außerdem ein klarer Wettbewerbsvorteil gegenüber dem Mitbewerb. Dann springt auch der Mitbewerb auf diesen Zug auf und es kommt zu einem Schneeballeffekt. Zuerst geht es schleppend los und irgendwann ist eine »kritische Masse« am Markt erreicht wo OPC UA-Produkte in verschiedenen Branchen vorhanden sind und dann kommt es zu einer wesentlich stärkeren Verbreitung.

 

In Ihren Vorträgen sprechen Sie ja von »Neuen Automatisierungskonzepten«. Was ermöglicht nun OPC UA?

Lange: OPC setzt bis heute, mit Ausnahme der OPC XML-DA Spezifikation, auf dem Microsoft Distributed Component Object Model (DCOM) auf, das in Windows Betriebssystemen enthalten ist. Die beinahe »Allgegenwart« der Microsoft Plattformen auch in der Industrie ist sicherlich einer der Gründe für die rasante Verbreitung von OPC. Doch DCOM begrenzt den Einsatz der OPC-Technologie auf Windows Betriebssysteme.

Die Industrie fordert beispielsweise seit Jahren, dass OPC-Schnittstellen auch auf Linux-Systemen verfügbar sein sollten. OPC UA ist plattformunabhängig. Das bedeutet, dass wir heute OPC UA-Server auf Linux- oder Unix-Systemen aber auch im Embedded-Bereich wie VxWorks oder QNX betreiben können.

Durch die neue Technologiebasis von OPC UA ist es nun möglich, Konzepte mit Kommunikation über das Internet zu verfolgen, was früher bei der Firewall endete. Gestützt wird das natürlich durch ein Security-Modell mit Authenitifizierung des Bedieners, dem Austausch digitaler Zertifikate und der Verschlüsselung der Nutzdaten – das ist alles bei OPC UA definiert.

Damit gibt es eine Reihe neuer Möglichkeiten für Automatisierungskonzepte wie beispielsweise Fernwartung oder Ferndiagnose über das Internet mit OPC UA – und das herstellerübergreifend.

 

Kann man bereits eine Zahl an Herstellern nennen, die OPC UA supporten?

Lange: Da muss man unterscheiden zwischen jenen Firmen, die OPC UA wirklich pushen und Entwicklungen vorantreiben und denen die bisher mit dieser Technologie lediglich sympathisieren. Die wirklich aktiven sind in der Early Adopter Group innerhalb der OPC Foundation und haben dazu beigetragen, dass die Spezifikation ausgetestet wurde. Man kann sagen, dass ca. 25 Unternehmen bei diesen aktiven dabei sind. Weiters sind auch geschätzt rund 200 Unternehmen dabei, die früh auf diese Technologie aufgesprungen sind und bereits Produkte anbieten. Es ist schwierig hier eine Zahl auszumachen, weil man nicht weiß, wieviele Unternehmen z. B. in China oder Japan bereits OPC UA-Komponenten produzieren. Interessenten gibt es sicherlich mehrere 1.000.

 

Herr Lange, vielen Dank für das Gespräch!

 

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