RefeRenz OPC UA Development ToolkitToolkit ermöglicht schnelle Entwicklung von OPC UA-Funktionalität bei Lenze

Für den Zugriff externer Anwendungen auf Gerätedaten setzte Lenze bislang auf den Standard OPC Classic. Da dieser Standard moderne Anforderungen aber nicht mehr abdeckt, entschied sich das Unternehmen für die Entwick-lung eines OPC UA-Servers. Dafür kam ein OPC Develop-ment Toolkit von Softing Industrial Automation zum Einsatz.

Lenze ist ein weltweit führender Antriebs- und Automatisierungs-Spezialist für den Maschinenbau. Unter dem Thema „Motion Centric Automation“ bündelt Lenze mehr als 65 Jahre Erfahrung in der Bewegungsführung und unterstützt seine Kunden in allen Phasen des Entwicklungsprozesses, von der initialen Idee bis hin zum Betrieb der Maschine. Die Basis bildet ein umfassendes Portfolio von vorgedachten Antriebslösungen, kompletten Automatisierungssystemen, Engineering Tools, modularer Software sowie Dienstleistungen aus einer Hand, die dem Kunden die Realisierung, Produktion und den Maschineneinsatz so einfach wie möglich ma-chen. Einen wesentlichen Beitrag dazu leistet die Verwendung offener Standards und Schnittstellen.

Das Lenze-Entwicklungswerkzeug EASY Starter fasst die Funktionalität für die schnelle und einfache Geräteinbetriebnahme und -wartung durch Service-Techniker zusammen. Eine grafische Oberfläche mit wenigen Schaltflächen erlaubt die einfache Parametrierung, Inbetriebnahme und Online-Diagnose aller Lenze-Geräte einschließlich Steuerungen. Auch lassen sich mit dem EASY Starter komplette

Lenze ist ein weltweit führender Antriebs- und Automatisierungs-Spezialist für den Maschinenbau. Unter dem Thema „Motion Centric Auto-mation“ bündelt Lenze mehr als 65 Jahre Erfahrung in der Bewegungsführung und unterstützt seine Kunden in allen Phasen des Entwicklungsprozesses, von der initialen Idee bis hin zum Betrieb der Maschine.

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Einfach intelligente Maschinen bauen: Die Easy Machine 2.0 von Lenze.

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Anwendungen auf das Gerät laden. Der EASY Starter unterstützt die Einbindung verschiedener Kommunikationsverbindungen über Ethernet, Feldbussysteme und die USB-Schnittstelle. Er beinhaltet außerdem die Logik zur Erkennung der Lenze-Geräte, zur Auswahl der passenden Gerätebeschreibung sowie spezielle Methoden zum Zugriff auf Gerätefunktionen.

Von OPC Classic zu OPC UAEntsprechend der Lenze-Philosophie erfolgt der Zugriff der Anwender mit Fremd-

Software auf die Lenze-Geräteparameter über eine standardisierte, sichere und zu-kunftsfähige Schnittstelle, die unabhängig vom Einsatz bestimmter Feldbusse und Plattformen ist. In der Vergangenheit kam dafür der Lenze-Drive-Server auf Basis des OPC Classic-Standards zum Einsatz. Dieser Server setzt auf der COM-Tech-nologie von Microsoft auf, kapselt die verwendeten Kommunikationsprotokolle und stellt die Geräteparameter anderen Automatisierungsanwendungen, z.B. Visualisie-rungssystemen, zur Verfügung. Allerdings ist die COM-Technologie inzwischen in die Jahre gekommen und schwer zu warten. Zudem deckt dieser Standard moderne Anforderungen wie die Realisierung von Sicherheitsaspekten nicht ab.

Bei der Suche nach einem zukunftsfähigen Lösungsansatz für die nachfolge von OPC Classic untersuchte Lenze den Standard OPC UA (Unified Architecture). Ne-ben der unterstützten Funktionalität spielte auch die Leistungsfähigkeit eine wichtige Rolle, da insbesondere die zeitkritischen Anforderungen abgedeckt werden sollten. Aber auch das umfangreiche Sicherheitskonzept, die Kommunikation über das Internet, die Möglichkeit zum Einsatz auf Embedded-Plattformen sowie Abdeckung der Industrie 4.0-Anforderungen sprachen für den OPC UA-Standard nach einge-hender Prüfung entschied sich Lenze für die Entwicklung eines OPC UA-Servers.

Die Wahl des passenden ToolkitsAls Alternative zur vollständigen Eigenentwicklung kann der OPC UA-Server auch

mit Hilfe eines OPC Development Toolkits erstellt werden. Der Toolkit stellt steht die allgemeine Funktionalität zum Datenaustausch in Form gekapselter Bibliotheken zur Verfügung, die über eine Programmierschnittstelle in die Anwendung eingebunden werden. Auf diese Weise lässt sich Entwicklungsarbeit von einem Mannjahr und mehr einsparen, so dass eine deutlich verkürzte Markteinführung möglich wird. Um diese Vorteile auszunutzen, entschied sich Lenze für den Einsatz des OPC UA .nET Development Toolkits von Softing Industrial Automation. Zwei weitere Kriterien trugen zur Entscheidung bei: Softing unterstützt mit seinem Toolkit die von Lenze im EASY Starter verwendete .nET-Umgebung, was den Entwicklungsprozess deutlich vereinfacht. Teil des Softing-Angebotes war außerdem ein Workshop, in dem die Lenze Mitarbeiter über die Verwendung des OPC UA Development Toolkits für die Server-Entwicklung ausführlich geschult wurden.

Der OPC UA-Server ist in das Werkzeug „EASY Starter“ integriert.

Der OPC UA-Server erweitert den Zugriff auf Lenze-Geräte von zusätzlichen Plattformen.

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Mit dem OPC UA .nET Development Toolkit von Softing stand Lenze eine komfortable und klar dokumentierte Programmierschnittstelle für die Anwendung zur Verfügung. Die darin enthaltenen Bibliotheken decken den neuesten Stand der OPC-Spezifikationen ab und bieten eine hundertprozentige Normkonformität für eine optimale Interoperabilität mit anderen OPC UA-Komponenten. Unter anderem unterstützt das Toolkit die OPC UA-Profile UA Extended Security, Data Access, Complex Data, Eventing und UA Historical Access, wobei Lenze aktuell nur Data Access nutzt. Damit lassen sich auch integrierte Sicherheitssysteme realisieren, die eine sichere Datenfernübertragung ermöglichen und einen zuverlässigen Schutz vor modernen Bedrohungen bieten. Im Lieferumfang des Toolkits sind außerdem komplexe Test- und Simulations-Clients und -Server für eine schnelle Entwicklung enthalten.

einfacher und einheitlicher zugriff auf Lenze-Geräte über OPC UAFür die Entwicklung des OPC UA-Servers nutzte Lenze die mit dem Toolkit

ausgelieferten Beispielanwendungen und Tutorials zusammen mit den praktischen Übungen aus der Softing-Schulung und konnte so die EASY Starter-Schnittstellen schnell mit den Toolkit-Schnittstellen verbinden.

nach der Integration in den EASY Starter steht den Anwendern Funktionalität für die Verwendung der Geräteinformation in anderen Anwendungen zur Verfü-gung. In einem ersten Schritt wird der OPC UA-Server in der bereits vorhandenen, einfachen Bedienoberfläche konfiguriert. Dazu wird eine Onlineverbindung zu allen Geräten aufgebaut, die über den OPC UA-Server erreichbar sein sollen. Dafür wer-den die verwendeten Kommunikationspfade ausgewählt und die angeschlossenen Geräte gesucht bzw. von Hand adressiert. Nach dem Speichern der Konfiguration und dem Start des OPC UA-Servers wird eine Verbindung zu den konfigurierten Geräten aufgebaut, der einzelne Teilnehmer identifiziert und die dazugehörige Gerätebeschreibung zugeordnet. Damit ist das Objektverzeichnis bzw. die Para-meterliste des verbundenen Geräts bekannt. Als Ergebnis liegt im OPC UA-Server die konfigurierte Anlage in Baumstruktur vor, so dass jeder Parameter über einen eindeutigen Pfad von einem OPC UA-Client zugreifbar ist.

Überzeugende ergebnisseDer OPC UA-Server konnte im Rahmen der normalen halbjährlichen Release-

Planung implementiert und für den Serieneinsatz freigegeben werden. Dabei profitierte Lenze auch von der kurzen Reaktionszeit von Softing bei aufkommenden Fragen. Während der Implementierung standen die mitgelieferten OPC UA-Test-Clients für die Überprüfung von Funktionalität und Leistungsfähigkeit zur Verfü-gung.

Heute steht Lenze mit dem OPC UA-Server eine zukunftsfähige Schnittstelle für den Zugriff auf die parametrierbaren Lenze-Geräte zur Verfügung. Die Unter-stützung des OPC UA-Standards macht den plattformunabhängigen und sicheren Einsatz von Anwendungen zur Fernwartung und Visualisierung möglich. Diese Möglichkeit wird von einer Reihe von Kunden mit dem Innovationspotenzial und der Zukunftsorientierung von Lenze verbunden und deshalb positiv wahrgenommen. Als Ergebnis konnten dazu diverse Anfragen registriert werden, die auch bereits in neuen Kundenkontakten mündeten.

OPC-Server von der Stange oder individuelle Entwicklung?

Für viele Standardplattformen stehen auf dem Markt sofort einsatzfähige OPC-Server zur Verfügung. Diese sind allerdings auf eine breite Verwendung ausgerichtet. Entsprechend decken sie in der Regel nur die gängigen Anforde-rungen ab. Mit dem Einsatz eines OPC Toolkits lassen sich dagegen schnell individuelle OPC-Lösungen implementie-ren, ohne im Detail in die OPC-Techno-logie einsteigen zu müssen. So können spezielle Anforderungen erfüllt und auch individuelle Kommunikationsprotokolle eingebunden werden. Weitere Vorteile dieser Funktionsbibliothek ergeben sich aus ihrem vielfachen Einsatz. Dazu zählen etwa die gesteigerte Qualität und Robustheit sowie eine verbesserte Effizi-enz und Leistungsfähigkeit als Ergebnis der anhaltenden Produktpflege. Auch die Zertifizierung durch Testlabors der OPC Foundation und die Teilnahme an jährli-chen Interoperabilitätstests mit anderen Produkten zählen zu den Vorteilen.

Erste Adresse für OPC-Kompetenz Bereits seit ihrer Gründung vor über

20 Jahren engagiert sich Softing in der OPC Foundation. Heute trägt Softing mit seinem Kommunikations-Know-how zum Erfolg der neuen Arbeitsgruppe für die Sicherstellung eines echtzeitfähigen Datenaustauschs über OPC bei. Darüber hinaus wurde Softing mit der Pflege und Weiterentwicklung der OPC Compliance Test Tools zur Überprüfung der Überein-stimmung von OPC-Clients und -Servern mit dem Standard beauftragt. Damit ist Softing eine erste Adresse für alle OPC-Themen.

© Softing Industrial Automation GmbHAlle verwendeten Produktbezeichnungen unterliegen markenrechtlichem Schutz, auch wenn sie nicht ausdrücklich gekennzeichnet sind. | Stand April 2016Softing Industrial Automation GmbH | Richard-Reitzner-Allee 6 | 85540 Haar | Germany | Tel.: +49 89 456 56-340 | Fax: +49 8945656-488 info.automation@softing.com | http://industrial.softing.com

AutorDipl.-Inform. Georg Suess, Operational Marketing, Softing Industrial Automation GmbH

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