Develop³ Systems Engineering 01.2016

TITELSTORY
ANWENDUNGEN
develop 3 : Herr Schönegger, welche Rolle kann Time-Sensitive
Networking, kurz TSN, in Verbindung mit OPC UA spielen?
Schönegger: OPC UA TSN ist die perfekte Lösung für alle Applikationen
in der Fabrikautomatisierung. Die Synchronisierungsgenauigkeit
liegt im Sub-Mikrosekundenbereich und ist damit ausreichend
für Anwendungen wie Liniensynchronisation, Anbindung von Scada-
Systemen, einfache Steuerungsaufgaben oder auch den Betrieb von
Förderbändern und die Anbindung von I/Os. Der Clou ist nun, dass
wir mit OPC UA TSN die Brücke schlagen können zwischen der IPbasierten
IT-Welt und den Protokollen für harte Echtzeitanforderungen
– will heißen: Maschinen- und Anlagenbauern genügt zukünftig
die Kombination aus OPC UA TSN und Powerlink, um die vollständige
Kommunikation in der industriellen Fertigung abzuwickeln.
develop 3 : Können Sie uns ein Beispiel nennen, in dem eine in
diesem Sinne echtzeitfähige OPC-UA-Kommunikation von Vorteil
ist?
Schönegger: Da gibt es mehrere, beispielsweise Roboterzellen. Typischerweise
arbeiten die Robotereinheiten ja nicht alleine, sondern
etwa in einer Schweißzelle für die Karosserie im Automobilbau im
Verbund mit 4, 6 oder 8 Robotern. Diese müssen koordiniert arbeiten
– was nur möglich ist, wenn die Kommunikation in Echtzeit erfolgt.
OPC UA TSN bietet sich hier förmlich an. Vergleichbare Anforderungen
stellt die Verpackungstechnik, in der innerhalb einer Verpackungslinie
auch die einzelnen Stationen synchron arbeiten müssen.
Ein drittes Beispiel sind Druckmaschinen, die in der Regel aus
verschiedenen Drucktürmen bestehen – auch hier erfordert die Synchronisation
Echtzeit. Ein Standard-TCP/IP auf Standard-Ethernet
kann diese Aufgabe nicht erfüllen und damit implizit bisher ein OPC
UA eben auch nicht. TSN wird das ändern.
develop 3 : Könnte mit OPC UA TSN ein Standard geschaffen
werden, der sich beispielsweise mit Blick auf Industrie-4.0-Konzepte
auch wirklich als Standard durchsetzt, so dass wir nicht
wieder wie bei Feldbussen und Industrial-Ethernet-Systemen
(IE) eine Vielzahl verschiedener Protokolle bekommen?
Schönegger: Das ist aus unserer Sicht bereits entschieden – OPC
UA mit den Echtzeiterweiterungen durch TSN wird der alleinige
Standard für Industrie 4.0. Dieser Weg hat eine sehr breite Unterstützung
unter den Steuerungsherstellern und ermöglicht damit eine
homogene Lösung um die Anforderungen der Industrie-4.0-Arbeitsgruppen
erfüllen zu können. Kein Feldbus und keine Industrial-
Ethernet-Lösung hat diese breite Unterstützung. Ein weiterer entscheidender
Vorteil liegt im derzeit beginnenden Einsatz von TSN im
Automobil – also den Fahrzeugen selbst. Die Automobilindustrie ist
ein um Faktoren größerer Anwender von Halbleiterbausteinen als
die ganze Automatisierungsindustrie zusammen. Das ermöglicht eine
sehr rasche Verbreitung von TSN – auch für die Industrie.
Bild: Kuka Systems
Eine per TSN echtzeitfähige OPC-UA-Kommunikation
könnte beispielsweise bei der Synchronisation
von Robotereinheiten in einer Schweißzelle
für die Karosserie im Automobilbau von
Vorteil sein. Analog bieten sich Anwendungen
bei der Synchronisierung in der Verpackungstechnik
oder im Druckmaschinenbau an
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