OPC Unified Architecture (OPC UA)

OPC steht für "Open Platform Communications"und stellt einen Standard für den Datenaustausch zwischen Maschinen und Software im Bereich der Industrieautomation dar. Die "Unified Architecture" (UA) ist eine serviceorientierte Architektur, die alle OPC-Funktionen in ein erweiterungsfähiges Rahmenwerk integriert. OPC-UA ermöglicht es, Maschinendaten plattformübergreifend und herstellerunabhängig zu übermitteln sowie semantisch zu beschreiben. Verantwortlich für die Entwicklung und Pflege des Standards ist die OPC Foundation.

Bedeutung und Vorteile für die Industrie 4.0

Digitalisierung und Automatisierung sind für industrielle Unternehmen die Schlüssel zu maximaler Effizienz. Das ultimative Ziel der Industrie 4.0 ist es, dass sich  Prozesse, Maschinen und Anlagen intelligent vernetzen und selbst steuern. In diesem Zusammenhang spricht man vom Industriellen Internet of Things (IIoT). Autonome Abläufe werden möglich, wenn die verschiedenen Geräte und Systeme untereinander Informationen austauschen und daraufhin entsprechend reagieren. Dafür müssen sie jedoch eine "gemeinsame Sprache" finden. OPC-Technologien bilden die Grundlage für einen einfachen, sicheren und zuverlässigen Transfer der Daten über alle Plattformen hinweg. Als offener Standard ist OPC-UA für alle Anwender und Hersteller von Automatisierungstechnik besonders leicht nutzbar. Er spart Kosten und Zeit für die nahtlose Integration neuer Systeme. 

Einsatzgebiete von OPC-UA

Überall dort, wo Komponenten wie Sensoren, Steuerungen und Regler verschiedener Hersteller miteinander vernetzt sind, findet OPC-UA seinen Einsatz. Es wird für die folgenden Funktionen verwendet:

• Echtzeitdaten überwachen
• Daten archivieren
• Alarmmeldungen und Benachrichtigungen ausgeben
• Befehle übermitteln

Spezifikationen

Hinter dem OPC-Standard bündeln sich Spezifikationen, die von Herstellern, Endnutzern und Softwareentwicklern ausgearbeitet wurden. Diese Spezifikationen definieren die Schnittstelle zwischen Clients und Servern sowie Servern und Servern.

Die 1996 erstmals veröffentlichte Norm diente dazu, SPS-spezifische Protokolle (wie Modbus, Profibus usw.) zu einer standardisierten Schnittstelle zu verdichten, die es HMI/SCADA-Systemen erlaubt, sich mit einem "middle-man" zu vernetzen, der generische SPS-Lese-/Schreibanforderungen in gerätespezifische Anwendungen umsetzt und umgekehrt. In der Folge entstand eine ganze Reihe von Produkten, die es den Endanwendern ermöglichten, Systeme mit Best-of-Breed-Produkten zu implementieren, die alle nahtlos über OPC interagieren.

Anfangs war der OPC-Standard auf das Windows-Betriebssystem ausgerichtet. So entstand das Akronym OPC aus OLE (Object Linking and Embedding) für Process Control. Diese Spezifikationen, die inzwischen als OPC Classic bekannt sind, haben sich in einer Vielzahl von Wirtschaftszweigen durchgesetzt, u. a. in der Fertigungsindustrie, der Gebäudeautomatisierung, der Öl- und Gasindustrie, der erneuerbaren Energien und der Versorgungswirtschaft.

Durch die Einführung serviceorientierter Architekturen in Fertigungssystemen ergaben sich neue Herausforderungen hinsichtlich Sicherheit und Datenstrukturierung. Die OPC Foundation entwickelte die OPC UA-Spezifikationen, um diese Anforderungen zu erfüllen und gleichzeitig eine technologieoffene, zukunftssichere, skalierbare und erweiterbare Architektur mit vielen Funktionen bereitzustellen.

OPC UA, PACK ML und Weihenstephan Standards

Die Vernetzung von Anlagen und Produktionsmaschinen untereinander und mit übergeordneten IT-Systemen sind Voraussetzung für die Realisierung digitalisierter Fertigungssteuerung. Die Weihenstephaner Standards (WS) vereinfachen diese Vernetzung durch herstellerunabhängige Vorgaben für die einheitliche Kommunikationsschnittstelle nach dem Client-Server-Modell. Das Weihenstephaner Standards-Informationsmodell wird verwendet, um die Instanz eines Maschinenprofils innerhalb einer WS Domäne zu beschreiben. Derzeit sind in allen WS Domänen insgesamt über 150 verschiedene Maschinenprofile definiert. Um die daraus resultierende Komplexität zu reduzieren, beschreibt die Companion Specification (CS) ein generisches Metamodell für alle WS Maschinenprofile. Das Metamodell basiert auf OPC UA for Machinery und PackML.

Bluhm Kennzeichnungstechnik – zukunftsweisend und investitionssicher

Kennzeichnungen nehmen eine Schlüsselrolle bei der Industrieautomation ein: Barcodes, Datamatrix-Codes oder RFID-Chips machen sogar Produkte, Komponenten und Verpackungen "smart". Mittels der Auto-ID-Technologien lassen sich beispielsweise Echtzeit-Betriebsdaten mit individuellen Aufträgen verknüpfen. Die Kennzeichnungstechnik von Bluhm Systeme ist mit allen wichtigen Schnittstellen ausgestattet. So lässt sie sich besonders einfach in jede Umgebung integrieren und passt sich auch an Ihre Zukunftsvorhaben an.

Etikettiersysteme mit OPC-UA

Bluhm Systeme setzt ebenfalls UPC-UA fähige Etikettiersysteme ein. Etikettendrucker und Druckspendesysteme drucken und bringen die Etiketten auf entsprechenden Objektoberflächen auf. Da sie sich in alle Produktionsabläufe und –umgebungen anpassen müssen, werden sie als flexibles Baukastensystem angeboten.

Bluhmware Software

Bluhmware ist eine Automatisierungs-Software, mit der sich komplexe Kennzeichnungsabläufe transparent und einfach steuern lassen.  Mit "Cockpit" werden alle wichtigen Daten und die Hardware der Kennzeichnungslösungen organisiert. Darunter fallen grafische Produktionsstatistiken, Chargenwechsel, Benutzerverwaltung, Wartungsbenachrichtigungen und Pflegehinweise sowie die Bestandsverwaltung von Verbrauchsmaterialien. Über die zentrale Datenbank stehen selbsterstellte Drucklayouts und Layouts jederzeit zur Verfügung. Bluhmware ist ortsunabhängig über Smart Devices abrufbar und informiert z.B. über Störungen.

Expertenwissen nutzen

Jede Kennzeichnungslösung ist so individuell wie der Einsatzbereich, in dem sie tätig ist. Lassen Sie sich rechtzeitig über Technik, Material, Möglichkeiten der Digitalisierung und Software informieren. Unsere Experten beraten Sie kompetent und kostenfrei!