OPC-UA – Die gemeinsame Sprache moderner Industrieanlage

Wie Maschinen unterschiedlicher Hersteller miteinander kommunizieren

In einer modernen Produktionshalle arbeiten Maschinen verschiedenster Hersteller zusammen. Eine Verpackungsmaschine stammt von einem Lieferanten, die Fördertechnik von einem zweiten und die Qualitätskontrolle von einem dritten. Alle erzeugen im Produktionsprozess interessante Daten. Für den Austausch der Daten zwischen den Maschinen wurde  OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) entwickelt.

Warum OPC UA heute so wichtig ist

Früher verwendete nahezu jeder Hersteller eigene Kommunikationsprotokolle. Maschinen konnten zwar hervorragend produzieren, miteinander sprechen konnten sie jedoch oft nicht. Für jede neue Anlage mussten individuelle Schnittstellen programmiert werden. Das verursachte hohe Integrationskosten und erschwerte spätere Erweiterungen. OPC UA löst genau dieses Problem. Der Standard definiert eine herstellerunabhängige Sprache, mit der Maschinen, Steuerungen, Leitstände und IT-Systeme Informationen sicher austauschen können. Dadurch entsteht eine gemeinsame Kommunikationsplattform für Industrie 4.0.

Typische Einsatzgebiete

Kommunikation über OPC UA findet sich heute in nahezu allen Bereichen der industriellen Automatisierung. Zum Beispiel bei:

• Produktionsanlagen
• Sondermaschinen
• Kraftwerken
• Energieverteilungen
• Smart Buildings
• Wasser- und Abwasseranlagen
• Gebäudeautomation
• Fertigungslinien
• Prüfständen

Überall dort müssen Daten unterschiedlicher Systeme zusammengeführt werden.

Die Herausforderung in der Praxis

In vielen Produktionen existieren bereits  vernetzte Maschinen. Neu hinzukommen beispielsweise:

• ein Leitsystem,
• ein Visualisierungssystem,
• eine Cloud-Anbindung,
• ein Energiemanagement,
• oder eine weitere Maschine.

Jetzt müssen Daten zwischen diesen Systemen ausgetauscht werden. Nicht selten fehlen dafür passende Schnittstellen und es ist kompliziert.

Die Lösung: Das pironex OPC UA Gateway

Für genau diese Aufgaben wurde das pironex OPC UA Gateway entwickelt. Es handelt sich um ein kompaktes DIN Hutschienen-Gerät, das speziell für industrielle Kommunikationsaufgaben konzipiert wurde. Dabei übernimmt das Gateway die Rolle eines Vermittlers zwischen verschiedenen Systemen. Je nach Anwendung arbeitet es sowohl als

• OPC UA-Server
• als auch als OPC UA-Client

und kann dadurch Daten sowohl bereitstellen als auch aktiv von anderen Systemen abrufen. Diese Flexibilität macht das Gateway in unterschiedlichsten Projekten einsetzbar.

Ein Gateway, das sich der Aufgabe anpasst

Viele Gateways sind fest programmiert. Unser Ansatz ist ein anderer. Das pironex Gateway basiert auf einer leistungsfähigen Mikrocontroller-Plattform und lässt sich individuell an unterschiedliche Anwendungen anpassen. Für Standardanwendungen steht bereits eine vorkonfigurierte Firmware zur Verfügung. Servicetechniker können wichtige Parameter direkt vor Ort einstellen. Dazu gehören beispielsweise:

• Kommunikationsparameter
• Aktualisierungszyklen
• Netzwerkadressen
• Zielsysteme
• OPC-UA-Verbindungen

Klein, robust und für den Schaltschrank gebaut

Das pironex OPC UA Gateway wurde speziell für den industriellen Einsatz entwickelt. Es bietet unter anderem:

• kompaktes Hutschienengehäuse
• Ethernet-Schnittstelle
• robuste Industrieelektronik
• geringer Energieverbrauch
• einfache Inbetriebnahme
• individuelle Firmware-Anpassungen

Dadurch eignet sich das Gerät sowohl für Neuanlagen als auch für die Nachrüstung bestehender Maschinen.

Mehr als nur ein Gateway

Viele Projekte beginnen mit einer einfachen Kommunikationsaufgabe. Im Laufe der Zeit kommen häufig weitere Anforderungen hinzu.

Zum Beispiel:

• Datenerfassung
• Cloud-Anbindung
• Fernwartung
• Energie-Monitoring
• MQTT
• REST-API
• Visualisierung

Da wir Hard- und Software selbst entwickeln, können wir das Gateway bei Bedarf individuell erweitern und exakt an die jeweilige Anwendung anpassen.

Fazit

OPC UA ist heute einer der wichtigsten Kommunikationsstandards der industriellen Automatisierung. Doch nicht jede Anwendung benötigt einen großen Industrie-PC oder eine komplexe Steuerung.

Mit dem pironex OPC UA Gateway bieten wir eine kompakte, kostengünstige und flexibel anpassbare Lösung für Maschinenbauer, Systemintegratoren und Anlagenbetreiber, die unterschiedliche Systeme zuverlässig miteinander verbinden möchten.