OPC UA hat sich in kurzer Zeit als zukunftsweisender Kommunikationsstandard in der Industrieautomatisierung erwiesen. Denn mit OPC UA lässt sich die Industrie-4.0-Anforderung nach Unabhängigkeit von Hersteller-, Branchen- und Betriebssystemkommunikation erfüllen. Da mittels  dieses Standards Maschinendaten – also Prozesswerte und Messwerte – nicht nur übertragbar sind, sondern sie sich damit auch semantisch beschreiben lassen, kommt OPC UA eine immer größere Bedeutung zu, wenn es darum geht, Maschinendaten von Steuerungen an übergeordnete Systeme zu übergeben.

Bei Steuerungen der Simatic-Reihen S5, S7-200, S7-300, S7-400, S7-1200 und S7-1500 lässt sich die standardmäßig nicht vorhandene OPC-Schnittstelle beispielsweise über den so genannten ‚IBH Link UA‘ realisieren. Dabei handelt es sich um eine OPC-UA-Server/Client-Baugruppe mit Firewall beziehungsweise um ein kompaktes Gerät zur Hutschienenmontage mit 24-V-Stromversorgung. Die Programmierung der Komponente erfolgt mit dem Original Siemens-Step7-Tool oder über das TIA-Portal. Die Variablenattribute – zum Beispiel Schreibschutz oder Grenzwerte – definiert man direkt im SPS-Projekt. Es ist somit ein symbolischer Zugriff auf Variablen und Datenbaustein-Strukturen möglich.

Der IBH Link UA besitzt drei Ethernet-Ports für die Maschinenebene und einen Ethernet-Port für die Leitebene. Auf der Leitebene sind nur OPC-Zugriffe möglich. Mittels einer zwischen den beiden Ebenen integrierten Firewall können mögliche Manipulationen aus der Leitebene verhindert werden. Eine weitere Sicherheitsstufe von OPC UA besteht in dem Austausch von Zertifikaten. Eine Kommunikation ist erst dann möglich, wenn sowohl dem Server als auch dem Client ein gültiges Zertifikat vom jeweiligen Partner zugewiesen wurde.

Die Kommunikation mit den Steuerungen erfolgt über TCP/IP. Falls eine Steuerung über keinen Ethernet-Anschluss verfügt, kann man dies über zusätzliche Kommunikationsadapter wie den ‚IBH Link S7++‘ oder ‚IBH Link S5++‘ realisieren.

OPC Data Access

Die gewünschte SPS und der IBH Link UA werden in der Hardware-Konfiguration über eine S7-Verbindung verknüpft.

© IBH Softec

OPC Data Access, auch als OPC DA bekannt, ist eine Gruppe von Standards, die Spezifikationen für die Übermittlung von Echtzeit-Daten von datenbearbeitenden Geräten wie PLCs zu Anzeige- und Interface-Geräten wie Human-Machine-Interfaces (HMI) anbietet.

Der IBH Link UA lässt sich von mehreren OPC-UA-Clients ansprechen. Damit steht eine Datenquelle beliebigen OPC-UA-konformen Anwendungen wie zum Beispiel SAP-, MES- und ERP-Systemen zur Verfügung. Während OPC Data Access Zugriff auf Daten in Echtzeit ermöglicht, unterstützt OPC Historical Data Access – auch OPC HDA genannt – den Zugriff auf bereits gespeicherte Daten. Die Aktivierung der Historischen Daten erfolgt komfortabel über die Web-Oberfläche.

Da es sich bei dem Gerät um eine ­Server-/Client-Baugruppe handelt, ist darüber hinaus der Datenaustausch von Steuerungen untereinander möglich – also zum Beispiel zwischen der Siemens-Steuerung und Steuerungen mit integriertem OPC-Server, etwa von Beckhoff oder Bosch. Die erforderliche Kommunikation mit dem IBH Link UA erfolgt über Put/Get-Funktionen. Dem Anwender stehen entsprechende Handling-Bausteine im AWL-Quellcode zur Verfügung.