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Einheitlicher Zugriff auf Automatisierungsdaten

Für den Zugriff auf aktuelle Automatisierungsdaten ist OPC der am weitesten verbreitete Kommunikations- standard in der Industrie. Mit OPC UA ist ein Nachfolger am Start, der den aktuellen Standard weiter ausbaut und zusätzlich den Herstellern von Kommunikations- produkten genügend konstruktiven Freiraum gibt, um dem Kunden Mehrwert zu bieten. Der Einstieg als auch der Umstieg in die neue Technologie wird dem Anwender so komfortabel wie möglich bereitet.

Der Kommunikationsstandard OPC bietet Zugriff auch auf komplexe Automatisierungssysteme über eine einheitliche Lösung. Die neue Spezifikation OPC UA bringt jetzt weiteren Mehrwert. Dabei sind Umstieg und Einstieg einfach möglich

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Für den Austausch von Informationen zwischen einer Steuerung und Bedien- und Beobachtungssystemen werden heu-te bevorzugt standardisierte Mechanis-men eingesetzt, um einen derartigen Datenaustausch unabhängig vom einge-setzten Bussystem bzw. Protokoll zu hal-ten. Mit OPC (Openness, Productivity and Collaboration) existiert seit langer Zeit ein Kommunikationsstandard am Markt, mit dem auch sehr komplexe Verbünde aus Automatisierungssystemen über ei-ne herstellerübergreifende Schnittstelle betrieben werden können.

Mithilfe dieser Spezifikation ist eine Vielzahl von OPC-Produkten entstanden. Der eine Teil, die OPC-Server, stellt die verschiedenen Informationen, wie Alarm-meldungen, Datenänderungen usw., über

eine definierte Schnittstelle zur Verfü-gung. Der andere Teil, die OPC-Clients, zeigt diese Informationen dem Bediener der Automatisierungsanlage, welcher ge-gebenenfalls reagieren und entsprechen-de Änderungen in die Automatisierungs-systeme zurückschreiben kann, zum Beispiel „Ventil öffnen“ oder „Motor star-ten“. Das Zusammenspiel zwischen

OPC-Server und OPC-Client basiert auf dem Standard OPC. Dieser hat seit eini-ger Zeit einen Nachfolger bekommen: OPC UA (Unified Architecture). Dabei ist der neue Standard eine konsequente Weiterentwicklung des klassischen OPC und bietet Bekanntes, wie Alarmmeldun-gen oder Datenänderungen. Der zusätz-liche Kundenutzen der neuen Spezifika-tion liegt beispielsweise in der Plattform-unabhängigkeit oder der einfachen Absi-cherung der OPC-Client-Server-Kommuni-kation.

Migration leicht gemachtOft gilt es für den Anwender, bei der

Erweiterung oder der Neuplanung eines Automatisierungssystems eine Grundsatz-entscheidung zu treffen: Soll Standard A oder Standard B unterstützt werden?

Bei OPC könnte man Gleiches vermu-ten, das heißt der, Anwender hätte die Qual der Wahl, ob er auf das klassische, windowsbasierte OPC (COM/DCOM) setzt oder bereits auf den neuen Stan-dard OPC UA mit seinem erweiterten Funktionsumfang. Doch diese Grundsatz-entscheidung bleibt dem Anwender er-spart, denn einige Produkte bieten beide Interfaces an. Die Vorteile liegen auf der Hand: • sanfte und einfache Migration,• „Neues“ neben „Bestehendem“, um

den neuen Mehrwert Schritt für Schritt in die Automatisierungsumge-bung einzuführen,

• keine Rückwirkung auf die OPC-Clients, da die zentralen OPC-Server beide Interfaces anbieten sowie

• geringere Investitionskosten, da schrittweise Migration möglich ist.

Ein primäres Ziel bewährter Produktan-bieter ist es, dem Anwender einen rei-bungslosen Systemumstieg zu ermögli-chen. Dafür bieten einige Hersteller Testsoftware an, damit ihre Kunden neue Funktionalitäten einfach und schnell testen können. Dadurch kann der Anwender leichter beurteilen, wie und wann er das jeweilige Produkt in seinem Automatisierungssystem zum Einsatz bringen möchte. Bei OPC sind dies meist Test-Clients, wie Simatic Net OPC Scout V10 von Siemens. Dieser Test-Client zeigt dem Anwender einfach und schnell die Funktionalitäten des OPC-Serverprodukts an. Die neue OPC-UA-Schnittstelle ist dabei eine der ge-zeigten Funktionalitäten, denn der Test-Client unterstützt sowohl die klassische COM/DCOM-basierte Schnittstelle als auch die neue Welt mit OPC UA. Kombi-niert mit einer entsprechenden Testver-sion des OPC-Produkts, kann der Um-stieg ohne große Anfangsinves tition vorbereitet werden.

Umstieg durch EinstiegFür einige Anwender stellt sich die Fra-

ge des richtigen Zeitpunkts und etwaiger Einstiegshürden bei neuen Technologien. Den Zeitpunkt kann der Anwender an-hand seiner Situation, zum Beispiel Auto-matisierungsumbau im Zug von Produk-tionsferien, selbst bestimmen. Auch die Einstiegshürde bei OPC UA ist niedrig, denn der neue Standard baut den aktuel-len und bekannten, windowsbasierten

Die OPC-Architektur: einfacher Zugriff auf Informationen über

verschiedene Automatisierungs proto kolle durch eine einheitliche

Schnittstelle zum Bedien- und Beobachtungssystem

PC/Windows PC

SIMATIC NETOPC-Scout

SIMATIC WinCCOPC-Client

Microsoft OfficeOPC-Client

OPC XMLWebclient

DP-OPC-ServerFMS-OPC-Server

OPC XML DAals Webservice

S7-OPC-Server S5-OPC-Server PN IO OPC-ServerSNMPOPC-Server

DP-ProtokollFMS-Protokoll S7-Kommunikation

OffeneKommunikation(SEND/RECEIVE)

SIMATIC S5(nur SEND/RECEIVE)

PC

PC

InternetIntranet

Industrial Ethernet

PROFINET

S7-400

S7-300

SIMATIC S5

ET 200pro

PROFIBUS

SNMPPROFINET

COM/DCOMOPC UA

René Bernhard ist Produktmanager Industrial Communication in der Business

Unit Sensors and Communication in der Division Industry Automation des Siemens-

Sektors Industry in Nürnberg. E-Mail: rene.bernhard@siemens.com

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COM/DCOM-Standard konsequent aus und bringt dabei die verschiedenen Vor-teile, wie Datenhaltung auch bei Verbin-dungsunterbrechung, zur Geltung.

Zusätzlich gibt es von den Produkther-stellern verschiedene Hilfsmittel, welche den Einstieg beim Einsatz von OPC weiter erleichtern. Basis eines jeden Produkts sind Dokumentationen und Handbücher. Diese geben dem Anwender die notwen-digen Hinweise zur Technologie und dem gekauften Produkt. Darüber hinaus wird häufig Testsoftware beigelegt. Sie er-leichtert dem Anwender die Inbetriebnah-me bzw. das erste Kennenlernen des Produkts und der neuen Technologie.

Ein weiterer hilfreicher Schritt für den Einstieg sind realistische Anlagenbei-spiele. Diese erklären grundlegende Din-ge, aber auch neue Funktionen, etwa die Erstellung eines OPC-Clients mit einem gesicherten Zugriff auf die Prozessdaten, wie unter http://support.automation. siemens.com (Beitrags-ID: 42014088) nachlesbar.

Zusätzlich zu den Hilfsmitteln der OPC-Produkthersteller kann sich der Anwen-der direkt bei der OPC Foundation Ein-stiegsinformationen oder technische Details beschaffen. Einen guten Einstieg bietet dazu die Seite www.opcfounda tion.org. Hier findet der Anwender unter anderem Videos und Präsentationen, aber auch die freigegebenen Spezifika-tionen im Detail.

Der Mehrwert macht den Unterschied

Neue Spezifikationen müssen auch den notwendigen Mehrwert für den Kun-den und somit den Anreiz für den Einstieg oder Umstieg geben. Erst so bekommen sie die notwendige Akzeptanz und recht-fertigen den Aufwand. Die Nachfolgerspe-zifikation OPC UA bietet Mehrwert, unter anderem durch Security, Plattformunab-hängigkeit, die Abbildung neuer IEC-Stan-dards, wie PLCopen, usw. Damit stellt sich für den Anwender nicht mehr die Frage, ob das Automatisierungssystem mit OPC realisiert werden soll, sondern ob das Automatisierungssystem mit der klassischen COM/DCOM-basier ten Schnittstelle oder gleich mit OPC UA um-

gesetzt werden kann. Dabei ist die Migra-tion einfach und sanft möglich, sodass alle Kundenanforderungen hinsichtlich Um- und Einstieg erfüllt werden.

Bei der Auswahl der Produkte sollte auf die Einhaltung der umgesetzten OPC-Spezifikation geachtet werden, was durch OPC-Zertifizierungen der Produkte sicher-gestellt ist. Eine Übersicht finden Interes-sierte auf der OPC-Foundation-Website (www.opcfoundation.org) unter „Pro-ducts/Lab Certified Products“. Dabei sollte das ausgewählte Produkt mindes-tens das Logo „self-tested“, besser aber das „certified“-Logo – vergeben durch ein unabhängiges Testlabor – tragen. Denn bei OPC-Produkten mit diesen Zertifizie-rungen kann der Anwender sicher sein, dass sie untereinander reibungslos zu-sammenspielen, auch wenn sie von un-terschiedlichen Herstellern stammen.

FazitMit OPC hat der Kunde einen industri-

ellen Kommunikationsstandard, der eine unabhängige und standardisierte Soft-wareschnittstelle im Automatisierungs-umfeld anbietet. Mit OPC UA ist eine neue Spezifikation entstanden, die den Kunden Mehrwert bietet und gleichzeitig den Umstieg so einfach wie möglich macht. Der Einstieg in diese Welt wird durch die Produkthersteller unterstützt, die alles Notwendige tun, um die Ein-stiegshürde so niedrig wie möglich zu halten.

René Bernhardwww.siemens.de/simatic-net

Die kostenlose Testsoftware Simatic Net OPC Scout V10 bei den OPC-Servern von Siemens erleichtert dem Anwender die Inbetriebnahme

Dieser Bericht setzt auf einem Basisbeitrag zum Thema OPC auf, der in der openautomation 6/2010 erschienen ist. Sie finden diesen auf unserer Website unter www.openautomation.de/1921-0-up-to-date-

mit-opc.html, wo Sie auch die Möglichkeit haben, diesen als PDF downzuloaden. Oder fordern Sie die Printausgabe an unter: grzechnik@vde-verlag.de.

OPC-Beitrag, Teil 1