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Startklar in Richtung Industrie 4.0

05. April 2020, 19:28 Uhr   |  Meinrad Happacher


Fortsetzung des Artikels von Teil 1 .

Schnittstellenabstraktion zwischen OT und IT

Die Aggregating-Server-Architektur unterstützt Änderungen oder Erweiterungen innerhalb einer Ebene, ohne dass dafür Anpassungen in der anderen Ebene notwendig werden. Damit wird es für den Anwender einfach, beispielweise eine neue IT-Anwendung in eine, die OT-Seite darstellende OPC-UA-Schnittstelle zu integrieren. Umgekehrt müssen IT-Anwendungen bei Änderungen innerhalb der Produktionswelt nicht angefasst werden, solange die in der Middleware implementierte OPC-UA-Schnittstelle unverändert bleibt. 

In Industrie-4.0-Lösungen treffen IT- und OT-Welt mit unterschiedlichen Anforderungen aufeinander.
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In Industrie-4.0-Lösungen treffen IT- und OT-Welt mit unterschiedlichen Anforderungen aufeinander.

Damit kann ein Software-Lieferant einfach eine Standardschnittstelle für seine Anwendung in kundenspezifische Anlagen und Umgebungen integrieren. Der Anwender gewinnt so erhebliche Freiheitsgrade und kann kurze Innovationszyklen in der IT-Welt voll nutzen und die eingesetzten IT-Anwendungen und -Plattformen bei reduzierten Integrationsaufwänden frei auswählen. Darüber hinaus behält er alle Möglichkeiten, auch innerhalb der OT-Welt Änderungen vorzunehmen, ohne dass er die IT-Integration von vorne beginnen muss.

Datenaggregation, Datenfilterung und Adress Space Mapping

Mit der Datenaggregation lassen sich Daten aus verschiedenen Quellen in einem OPC-UA-Server zusammenfassen. Weil nun die IT-Anwendung nur noch auf einen Server zugreifen muss, vereinfacht sich die Kommunikations-struktur. Auf diese Weise kann Konfigurationsaufwand eingespart werden, da nicht für jede einzelne OT-Datenquelle und jede einzelne IT-Anwendung eine neue Konfiguration notwendig wird. Der Zugriff auf einzelne Datenpunkte wird über Zugriffsrechte gesteuert. Dabei können unterschiedliche Anwendungen mit jeweils eigenen Zertifikaten beziehungsweise eigenen Zugriffsrechten arbeiten. Über Filter lässt sich der Zugriff weiter einschränken, sodass für einzelne OPC-UA-Client-Anwendungen nicht der gesamte freigegebene Adressraum, sondern nur die Datenpunkte mit der passenden Zugriffsart zur Verfügung stehen. Dazu wird in der Zugriffskonfiguration für einzelne Datenpunkte der jeweils gewünschte OPC-UA-Dienst – Lesen, Schreiben, Durchsuchen oder Abonnieren – ausgewählt. 

Die Middleware fasst  die Funktionalität für  die zentrale Installation, Konfiguration und  Wartung einer Industrie- 4.0-Anwendung  zusammen.
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Die Middleware fasst die Funktionalität für die zentrale Installation, Konfiguration und Wartung einer Industrie- 4.0-Anwendung zusammen.

Über das Laden einer OPC UA Companion Specification mit dem darin enthaltenen Informationsmodell, das entweder die besondere Aufgaben-stellung einer bestimmten Branche abdeckt oder die in einem Unternehmen verwendete Objektwelt beschreibt und so die Kompatibilität auch auf der semantischen Ebene sicherstellt, stehen dem Anwender die passenden Objekte wie Variable oder Alarme zur Verfügung. Nach dem Import der zugehörigen Nodeset.XML-Datei kann der Anwender die in diesem Informationsmodell definierte, einheitliche Datenschnittstelle für den Zugriff auf die verschiedenen eingebunden OPC-UA-Server nutzen. Zum Beispiel werden damit die festgelegten Variablen mit ihren Eigenschaften wie etwa die Einheit, die verfügbaren Methoden und Dienste beschrieben. OPC UA Companion Specifications existieren bereits für eine Reihe verschiedener Organisationen wie etwa Namur oder den MES-Dachverband Mesa International und große Hersteller. In Zukunft werden für alle wichtigen Anwendungsfälle OPC UA Companion Specifications zur Verfügung stehen.

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1. Startklar in Richtung Industrie 4.0
2. Schnittstellenabstraktion zwischen OT und IT
3. IT-Sicherheit eingebaut
4. Vorteile für den Anwender

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