atp edition Einsatz robotergeführter Patientenliegen (Vorschau)

HAUPTBEITRAG | AUTOMATION 2014
mationen zu den unterlagerten Servern verteilen. Beispielsweise
kann ein Client die Erstellung einer Instanz
eines bestimmten Typs in einem unterlagerten Server
anfragen. Ist der betreffende Typ im unterlagerten Server
nicht bekannt, kann der Aggregationsserver die Typinformation
über ExportTypeDefinition aus einem Server
abrufen, in dem der Type bekannt ist, und dann über
ImportTypeDefinition an den unterlagerten Server weitergeben.
Nun kann dort das angefragte Objekt erfolgreich
werden, ohne dass im Falle von FDI das zugehörige
FDI Device Package manuell importiert werden muss.
Objects
BILD 10:
Prototyp
FDI
Server 1
ServerType
Server
FDI
Server 2
REFERENZEN
BILD 9: Beispiel eines
Informationsmodells
ServerCapabilitiesType
Server
AggregationSupportType
AggregationSupport
FDI
Client
UA
Expert
Aggregation Server
FDI
Server 3
Sample
Server 1
Sample
Server 2
[1] IEC 62769-1 CDV: Field Device Integration (FDI),
Technical Specification – Part 1: Overview. IEC, 2013.
[2] IEC 62541-1: OPC UA Specification – Part 1: Concepts. IEC, 2010.
[3] IEC 62541-3: OPC UA Specification – Part 3: Address Space Model. IEC, 2010.
[4] IEC 62541-5: OPC UA Specification – Part 5: Information Model. IEC, 2011.
[5] IEC 62769-5 CDV: Field Device Integration (FDI), Technical
Specification – Part 5: FDI Information Model. IEC, 2013.
[6] Promotorengruppe Kommunikation der
Forschungsunion Wirtschaft – Wissenschaft (Hrsg.): Umsetzungsempfehlungen
für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0. April 2013
7. PROTOTYP
Das beschriebene Konzept wurde prototypisch umgesetzt.
Der dabei entwickelte Aggregationsserver wurde
genutzt, um drei FDI­Server zusammen mit weiteren
OPC UA Servern aus den Stack­Beispielen zu aggregieren,
siehe Bild 10. Nach der Aggregation wurde der
resultierende Adressraum des Aggregationsserver mit
Hilfe des OPC UA Clients UA Expert analysiert. Darüber
wurde der Zugriff auf aggregierte Knoten geprüft.
Read­, Write­ und Subscription­Aufrufe wurden erfolgreich
durchgeführt und an die entsprechenden unterlagerten
Server weitergeleitet. Abschließend wurde ein
FDI Client mit dem Aggregationsserver verbunden, um
zu prüfen, ob der FDI Client mit dem aggregierten Informationsmodell
dreier unterlagerter FDI Server arbeiten
kann. Da der Aggregationsserver die Illusion eines
einzigen Servers anbietet, konnte der FDI Client ohne
jede Veränderung mit dem Aggregationsserver arbeiten.
Der Prototyp demonstriert, dass das beschriebene Konzept
anwendbar ist, um mehrere unterlagerte Server zu
aggregieren und damit die Vorteile eines zentralen Zugangspunktes
mit den Vorteilen verteilter intelligenter
Komponenten zu vereinen.
Die prototypische Implementierung der beschriebenen
Aggregationsarchitektur ist in der Lage, beliebige
OPC UA Server zu aggregieren. Die Aggregation
wurde erfolgreich mit drei verschiedenen FDI­Servern
und mehreren OPC­UA­Beispielservern getestet. Alle
Server wurden erfolgreich in ein einziges Informationsmodell
aggregiert. Auch die dynamische Aggregation
von Servern über Discovery­Mechanismen konnte
erfolgreich überprüft werden. Lese­ und Schreibaufträge
sowie Subscriptions zeigten die gewünschten
positiven Ergebnisse. Server, die die beschriebenen
Erweiterungen im Informationsmodell implementierten,
konnten zudem automatisch ohne manuelle
Konfigurationsschritte, zum Beispiel Zuordnungsregeln
für Typen, aggregiert werden. Der abschließende
Test eines FDI Clients im Zusammenspiel mit dem
Aggregationsserver und drei unterlagerten FDI­Servern
zeigte, dass das eigentliche Ziel, nämlich die Illusion
einer zentralen Integrationsplattform, erreicht
wurde. Der Aggregationsserver verhielt sich aus Sicht
des FDI Clients völlig transparent, sodass der FDI Client
arbeiten konnte, als wäre er mit nur einem FDI­
Server verbunden.
AUSBLICK
Die flexible Zusammenarbeit intelligenter verteilter
Komponenten ist eine Kernfunktionalität für Industrie
4.0 [6]. Vermaschte Kommunikationsnetze, wie etwa
das Internet of Things, bilden einen der möglichen Lösungsansätze.
Auch wenn Kommunikation eine essenzielle
Kernfunktion für Industrie 4.0 ist, so sind die
Autoren der Meinung, dass dazu nicht zwangsläufig
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atp edition
7-8 / 2014