KEM Konstruktion 11.2019

MAGAZIN PORTRÄT Im

MAGAZIN PORTRÄT Im Gespräch: Peter Lutz, Director Field Level Communications, OPC Foundation, Süßen „Mit TSN ist echter Determinismus möglich“ Ende 2018 gab die OPC Foundation bekannt, dass sie OPC UA für die Anwendung bis in die Feldebene ertüchtigen möchte, und startete ihre Initiative zur Field Level Communication. Entscheidender Baustein für die Deterministik ist das Time-Sensitive Networking. Vorangetrieben wurde der Einsatz von OPC UA over TSN in der Automatisierung von der sogenannten Shaper-Gruppe, die Ende 2018 die Standardisierung an die OPC Foundation übergab. Seit April koordiniert Peter Lutz als Director Field Level Communications die Arbeiten bei der OPC Foundation. Im Interview gibt er einen Überblick über den Stand der Entwicklung. Interview: Andreas Gees, stellvertretender Chefredakteur KEM Konstruktion Bild: Rüdiger J. Vogel/Konradin Mediengruppe KEM Konstruktion: Herr Lutz, Sie sind seit April Director Field Level Communications bei der OPC Foundation. Was genau ist Ihre Aufgabe? Peter Lutz (OPC Foundation): Unser Ziel ist die Verbesserung der Durchgängigkeit und die Vereinheitlichung industrieller Kommunikationssysteme. Die heutige Landschaft in der industriellen Automatisierung ist geprägt durch eine Vielzahl inkompatibler Feldbusse und Echtzeit- Ethernet-Systeme. Ziel der Initiative mit aktuell 25 Unternehmen – darunter auch die Marktführer in der Automatisierungstechnik – ist es, den Anwendungsbereich von OPC UA auf die Feldebene auszudehnen und OPC UA in Kombination mit TSN als Technologie für die Kommunikation auf der Feldebene zu etablieren. Meine Aufgabe besteht darin, als neutrale und unabhängige Person die Koordination der Arbeitsgruppen und ihrer Aktivitäten zu übernehmen. Ich kümmere mich – gemeinsam mit den entsprechenden Gremien – um alle Themen, die zur erfolgreichen Umsetzung der FLC-Technologie erforderlich sind, wie Standardisierung und Zertifizierung. „Der Ansatz von FLC ist, die bestehende OPC-UA-Technologie mit all ihren Eigenschaften ins Feld zu bringen.“ Peter Lutz, Director Field Level Communications, OPC Foundation, Süßen KEM Konstruktion: OPC UA hat eine Service-orientierte Architektur. Wo liegen die Vorteile von SOA? Lutz: Der Begriff SOA kommt aus der IT und ist ein Architekturmuster aus dem Bereich der verteilten Systeme. Möchte man komplexe Software miteinander verknüpfen, dann ist es sinnvoll, klare Schnittstellen zur Verfügung zu stellen. Diese lassen sich dann einfach implementieren und nutzen, unabhängig von der Komplexität der durch die Schnittstelle bereitgestellten Funktionalität, quasi wie eine Black Box, deren Inhalt verborgen ist. Sogenannten Discovery-Mechanismen schaffen die Möglichkeit, von einer beliebigen Software-Komponente zu erfragen, welche Schnittstellen (Funktionen und Eigenschaften) sie bietet. So lässt sich z.B. von einem Roboter abfragen, welche Dienste er zur Verfügung stellt, wie Funktionen zum Verfahren oder Referenzieren des Roboterarms. Das unterscheidet sich deutlich von der herkömmlichen Feldgeräte-Kommunikation, bei der der Datenaustausch mit Bits und Bytes kodiert ist. OPC UA eignet sich daher insbesondere auch für flexible und dynamische Automatisierungsstrukturen und -konzepte, was ja für die Entwicklung von Industrie 4.0 unerlässlich ist. KEM Konstruktion: Beinhaltet OPC auch Security? Lutz: Die IT-Security ist bei OPC UA von vornherein berücksichtigt. Es gibt Mechanismen zur Authentifizierung und auch zur Verschlüsselung der Daten. Die OPC UA Security ist sowohl für das traditionelle Client-Server-Konzept als auch für Publish-Subscribe einsetzbar. Somit kann neben der One-to-One- auch die One-to-Many-Kommunikation abgesichert werden. Möchten wir OPC UA ins Feld bringen, müssen wir neben der IT-Sicherheit auch die Funktionale Sicherheit (Safety) berücksichtigen. Dazu ist bereits eine erste Spezifikation verfügbar. Das Besondere an dem Safety-Konzept für OPC UA ist, dass man sichere Teilnehmer auch während der Laufzeit in die Kommunikation einbinden kann, was in dieser Form bei den herkömmlichen Safety-Protokollen nicht möglich ist. KEM Konstruktion: OPC hat sich eher als ein Kommunikationsstandard für die IT herauskristallisiert. Ist OPC nicht zu komplex für die Feldkommunikation? Lutz: OPC UA ist nicht für die Kommunikation auf der Feldebene entwickelt worden. Es ist deutlich komplexer als ein speziell für die Feldkommunikation entwickeltes Ethernet-Protokoll oder ein Feldbus. OPC UA beinhaltet 36 K|E|M Konstruktion 11 2019

Bild: Rüdiger J. Vogel/Konradin Mediengruppe Peter Lutz, Director Field Level Communications, OPC Foundation, Süßen K|E|M Konstruktion 11 2019 37