elektro AUTOMATION 03.2017
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TRENDS<br />
INTEGRATED MANUFACTURING<br />
„OPC UA TSN ist<br />
als Kommunikations -<br />
standard zwischen<br />
Maschinen sowie von<br />
Maschinen zu übergeordneten<br />
Systemen<br />
und in die Cloud<br />
gesetzt.“<br />
„OPC UA TSN<br />
bietet alle offenen<br />
Standard-Bausteine,<br />
die benötigt werden,<br />
um die Kommunikation<br />
für industrielle<br />
Automation zu<br />
vereinheitlichen.“<br />
Bild: B&R<br />
Sebastian Sachse, Technology Manger Open Automation,<br />
Bernecker+Rainer Industrie Elektronik Ges.m.b.H. (B&R), Eggelsberg<br />
Bild: Kuka<br />
Philipp Kremer, Marktsegmentmanager Kunststoff und stellvertretender<br />
Leiter der Division Machine Automation, Kuka Roboter GmbH, Augsburg<br />
le: die Programmierung des Roboters analog eines Servomotors in<br />
seiner bekannten SPS-Umgebung, aber die Bewegungsqualität des<br />
Roboters von uns. Sinnvoll ist solch eine Programmierung vor allem,<br />
wenn der Industrieroboter nicht die einzige Bewegung in der Zelle<br />
darstellt. Bei bahnintensiven Produktionszellen, etwa beim Schweißen<br />
oder Kleben, bietet sich diese Programmierart weniger an.<br />
<strong>elektro</strong> <strong>AUTOMATION</strong>: Wird die Integration durch Technologien<br />
der Industrie 4.0 einfacher und welche Rolle spielt dabei<br />
OPC UA – insbesondere dann, wenn die Kommunikation via<br />
OPC-UA-Protokoll per TSN (Time-Sensitive Networking) echtzeitfähig<br />
wird?<br />
Sachse (B&R): Der offene Standard OPC UA wird das nahtlose Zusammenspiel<br />
unterschiedlicher Komponenten einer Produktion in<br />
naher Zukunft massiv erleichtern. Bereits heute ermöglicht OPC<br />
UA, dass etwa Steuerungen unterschiedlicher Hersteller mit einem<br />
Scada-System kommunizieren können – ohne dass dazu spezielle<br />
Schnittstellen oder Gateways nötig sind. Durch die Erweiterung von<br />
OPC UA um einen Publish/Subscribe-Mechanismus und die Ausweitung<br />
des Ethernet-Standards um TSN wird diese Technologie für<br />
zahlreiche weitere Anwendungsfälle einsetzbar – OPC UA TSN ist<br />
als Kommunikationsstandard zwischen Maschinen sowie von Maschinen<br />
zu übergeordneten Systemen und in die Cloud gesetzt. Für<br />
die Achsensynchronisierung in harter Echtzeit wird OPC UA TSN<br />
aber nach derzeitigem Wissensstand nicht ausreichen – was aber<br />
auch gar nicht notwendig ist. Seit Dezember 2016 gibt es eine Companion<br />
Specification, die definiert, wie Powerlink-Daten in OPC-UA-<br />
Daten übersetzt werden und umgekehrt. Die durchgängige Kommunikation<br />
von der Sensor-/Aktor-Ebene bis hinauf in die Cloud ist also<br />
mit OPC UA TSN und Powerlink optimal abgedeckt.<br />
Dr. Papenfort (Beckhoff): Für eine synchrone Kopplung von Maschine<br />
und Roboter – wie beispielsweise beim Tracking – wird es<br />
auch in der Industrie-4.0-Welt nicht ohne einen deterministischen<br />
Feldbus wie Ethercat gehen. Natürlich ist Beckhoff an der Entwicklung<br />
eines TSN-Standards beteiligt. Mit dem OPC-UA-Pub/Sub-Verfahren<br />
ist ein erster Schritt in Richtung OPC UA mit TSN getan. Im<br />
Moment spielt TSN aber noch keine Rolle, wiewohl wir sehr genau<br />
beobachten, wie die Entwicklung hier vorangeht.<br />
Kremer (Kuka): Wir haben als aktives Mitglied der Industrie-<br />
4.0-Plattform im März 2015 eine Initiative gestartet, um den sich abzeichnenden<br />
Kommunikationsstandard OPC UA (IEC 62541) für den<br />
Maschinenbau um die wichtige Echtzeit-Eigenschaft durch Time-<br />
Sensitive Networks (TSN) zu erweitern. Die Initiative wird von mehreren<br />
Verbänden und Unternehmen unterstützt – unter anderem<br />
vom Industrial Internet Consortium (IIC) sowie ABB, Bosch Rexroth,<br />
B&R, Cisco, General Electric, Kuka, National Instruments (NI), Parker<br />
Hannifin, Schneider Electric, SEW-Eurodrive und TTTech (Anm.<br />
d. Red.: siehe dazu <strong>elektro</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 12/2016, S. 16: „OPC UA<br />
TSN als Highway zum Industrial Internet of Things (IIoT) sowie <strong>elektro</strong><br />
<strong>AUTOMATION</strong> 1-2/2016, S. 28ff: „Mit TSN zu besseren Echtzeiteigenschaften“;<br />
vgl. Links am Ende). Basierend auf offenen Standards<br />
ermöglicht es OPC UA den Branchen, Geräte verschiedener<br />
Hersteller von verschiedenen Anbietern zu verwenden, wobei diese<br />
komplett interoperabel sind. Die teilnehmenden Unternehmen, darunter<br />
führende Automations- und Informationstechnologieanbieter,<br />
haben zugesagt, OPC UA TSN in ihren zukünftigen Produktgenerationen<br />
zu unterstützen. Andere Unternehmen, die diese gemeinsame<br />
Vision einer vereinheitlichten Kommunikation zwischen industriellen<br />
Steuerungen und der Cloud teilen, sind willkommen, sich anzuschließen<br />
und zu dieser Zusammenarbeit beizutragen. OPC UA<br />
TSN bietet damit alle offenen Standard-Bausteine, die benötigt werden,<br />
um die Kommunikation für industrielle Automation zu vereinheitlichen.<br />
Es erlaubt die weitgehende Annäherung von Informationstechnologie<br />
und Betriebstechnik – eine fundamentale Voraussetzung<br />
für die Realisation des industriellen Internet of Things und von<br />
Industrie 4.0.<br />
Stork (Lenze): Sagen wir es so: die Mechanismen, die diese Integration<br />
einfacher oder überhaupt möglich machen, sind die Mechanismen,<br />
die auch für Industrie 4.0 der Schlüssel sind. Das sind Standards<br />
wie PLCopen oder OPC UA. Letzterer ist ein Informationsmodell,<br />
das unabhängig von Übertragungsprotokollen die horizontale<br />
und vertikale Kommunikation in der Fabrikhalle ermöglicht – und das<br />
20 <strong>elektro</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 03 2017
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