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Industrie 4.0: Die Migration im Engineering

Fortsetzung des Artikels von Teil 1.

Die Essenz von Profilen

Wenn heute ein PLCopen/IEC-61131-3- Steuerungsprogramm oder -projekt auf Steuerungsplattformen unterschiedlicher Hersteller geladen wird, lässt sich mit diesen Steuerungen über OPC UA kommunizieren und auf die entsprechenden Variablen zugreifen. Die Darstellung im Namensraum der OPC-UA-Server ist jedoch für jede Plattform unterschiedlich: Für jede Steuerung muss jeweils ein Visualisierungsprogramm angepasst werden, obwohl der Steuercode identisch ist.

Die Kunden erwarten heute, dass auf ein Steuerungsprojekt in gleicher Weise über OPC UA zugegriffen wird. Hier setzt die Definition von PLCopen OPC UA an. PLCopen hat dafür gesorgt, dass das gesamte IEC-61131-3-Softwaremodell und der Inhalt der Steuerungsprogramme in den OPC-UA-Namensraum abgebildet werden. Dieser Namensraum kann von einem OPC-UA-Server bereitgestellt werden, der in eine eingebettete Steuerung integriert ist, auch während der Laufzeit. Zudem würde dies mit der Harmonisierung in den Namenskonventionen für die verschiedenen OPC-UA-Clients – also für die verschiedenen Systeme wie HMI oder ERP – gleich aussehen. In diesem Sinne definierte PLCopen die Zugänglichkeit zu den Steuerungsvariablen – welche Variablen Ein-, Aus- oder Ein-/Ausgangsparameter sind – sowie Beschreibungen, wie komplexe Datenstrukturen aufgebaut sind und welche Art von Funktionsblöcken verwendet werden. Darüber hinaus können weitere Metadaten die Anzahl der Aufgaben und deren Zykluszeiten sein.

Dies ist jedoch nur der erste Schritt. In der modernen Welt verlieren die strikte Trennung der Ebenen und der Top-Down-Ansatz des Informationsflusses, wie er in der Automatisierungspyramide definiert ist, seine Dominanz. In einem intelligenten Netzwerk muss jedes Gerät oder jeder Dienst in der Lage sein, die Kommunikation mit allen anderen Geräten und Diensten einzuleiten. Oder anders ausgedrückt: In einem modernen Smart Network ist jedes Gerät oder jeder Dienst in der Lage, eine unabhängige Kommunikation mit allen anderen Diensten einzuleiten. Hierzu haben PLCopen und OPC UA die OPC-UA-Client-Funktionalität in der PLCopen/IEC-61131-3-Steuerung hinzugefügt, oft zu-sätzlich zur Server-Funktionalität. Hierzu haben PLCopen und OPC Foundation einen Satz von ‚Client Function Blocks‘ definiert. Mit dieser auf einer Steuerung implementierten Funktionalität wird es möglich, eine Kommunikationssitzung mit einem beliebigen anderen verfügbaren OPC-UA-Server zu initiieren. Die Steuerung kann komplexe Datenstrukturen horizontal mit anderen Steuerungen unabhängig vom Feldbus-System oder vertikal mit anderen Geräten über einen OPC-UA-Serveraufruf in einem MES/ERP-System austauschen, um Daten zu sammeln oder neue Produktionsaufträge in die Cloud zu schreiben.