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Erste Spezifikation in greifbarer Nähe

18. Juni 2020, 14:27 Uhr   |  Meinrad Happacher


Fortsetzung des Artikels von Teil 1 .

Base Device Facets

Die FLC-Systemarchitektur auf der Basis des OPC UA Frameworks.
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Die FLC-Systemarchitektur auf der Basis des OPC UA Frameworks.

Die FLC zugrundeliegende System-architektur basiert auf dem OPC UA Framework (IEC 62541), das einen sicheren, zuverlässigen sowie hersteller- und plattformunabhängigen Infor-mationsaustausch ermöglicht, siehe Bild rechts. FLC-Geräte unterstützen dabei zum einen das verbindungsorientierte Client/ Server-Kommunikationsmodell, zum anderen die Publish/Subscribe-Erweiterungen, die für die Kommunikation in der Feldebene aufgrund entsprechender Anforderungen an Flexibilität, Effizienz und Deterministik unabdingbar sind. FLC setzt darüber hinaus auf die in OPC UA spezifizierten Security-Mechanismen auf, die unter anderem eine Authentifizierung, eine Signierung und eine Verschlüsselung der zu transportierenden Daten unterstützen und sowohl für Client-Server- als auch für Pub/Sub-Kommunikationsbeziehungen einsetzbar sind. 
Zentrales Element für die von FLC spezifizierten Erweiterungen ist das Metamodell von OPC UA. Dieses wird genutzt, um entsprechende Informationsmodelle für FLC-Geräte zu spezifizieren und die modellierten Informationen über standardisierte OPC-UA-Dienste zugänglich zu machen. 

Die Facets

Facets beschreiben die Funktionalität (Funktionen, Schnittstellen und Verhaltensweisen) von Automatisierungsgeräten. Die Roadmap bei FLC sieht vor, dass in einem ersten Schritt, dem Minimum Viable System (MVS), zunächst die Basisfunktionalitäten eines FLC-Gerätes spezifiziert werden, welche es ermöglichen, dass erste FLC-Produkte vollumfänglich nutzbar und gleichzeitig hinsichtlich zukünftiger Spezifikations-Updates rückwärtskompatibel sind. Eine entscheidende Rolle kommt hierbei dem Base Device Facet zu. Darin sind grundlegende Gerätefunktionen beschrieben, die unabhängig von den spezifischen Ausprägungen sind, wie etwa Geräte-Identifikation oder Basisdiagnose. Aufbauend auf dem Base Device Facet werden dann geräte- beziehungsweise funktionsspezifische Facets spezifiziert, wie beispielsweise für Safety und Motion. 

Safety Facet

Anforderungen an die Funktionale Sicherheit (Safety) sind durch OPC UA Safety abgedeckt. Dazu ist bereits eine erste OPC-UA-Safety-Spezifikation verabschiedet worden, die auf Client-Server-Mechanismen basiert und aus einer Joint Working Group mit der Profibus Nutzerorganisation (PNO) heraus entstanden ist. In Kürze wird es auch eine Erweiterung geben, die das Mapping auf PubSub und die Parametrierung von Safety Teilnehmern beschreibt. Das Besondere an dem Safety-Konzept für OPC UA ist unter anderem, dass sich sichere Teilnehmer auch während des laufenden Betriebs in die Kommunikation einbinden lassen, was in dieser Form bei herkömmlichen Safety-Protokollen nicht möglich ist.

Motion Facet

Erst vor wenigen Wochen wurde eine neue Arbeitsgruppe gegründet, die das Motion Facet (OPC UA Motion) spezifizieren wird. Das Motion Facet umfasst die Spezifikation von Bewegungssteuerungsfunktionen für verschiedenartige Motion-Geräte, wie Steuerungen, Standardantriebe, Frequenzumrichter und Servoantriebe. Das FLC Steering Committee hat sich darauf verständigt, hierzu auf den CIP-Motion- und Sercos-Spezifikationen aufzusetzen und diese an moderne Konzepte der Datenmodellierung und Echtzeit-Anforderungen anzupassen, sowie auch entsprechende Industrie-4.0-Anwendungsfälle zu berücksichtigen. 

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