Industrial Communication „OPC UA wird vermutlich nie komplett sein“

Stefan Hoppe ist mit diesem Beitrag im P&A-Kompendium 2020 als einer von 100 Machern der Prozessindustrie vertreten. Alle Beiträge des P&A-Kompendiums finden Sie in unserer Rubrik Menschen.

Aktuell kooperiert die OPC Foundation in über 52 Initiativen mit anderen Organisationen, um die Vision einer Plug-&-Produce-Lösung mit einer offenen, einheitlichen, sicheren und Standard-basierten IIoT-Kommunikationslösung zu erfüllen – vom Sensor über alle Ebenen bis in die Cloud mit allen Anforderungen der industriellen Automatisierung. Die Herausforderung der OPC Foundation der nächsten Dekade ist es, die weltweite OPC-UA-Bewegung zu kanalisieren und die vielfältigen Aktivitäten im Einklang mit anderen Firmen und Verbänden zu strukturieren. Reine Datenprotokolle werden eine untergeordnete Rolle haben – das Ziel ist ein Plug-&-Play von standardisierten Informationen.

Die Architektur OPC Unified Architecture ist der Lego-Baukasten für die Standardisierung von Daten und Schnittstellen und deren gesichertem Austausch, skalierend vom Sensor bis in die Cloud (und zurück) – inklusive Discovery von Geräten, Onboarding und mehr. Erste Produkte waren 2007 am Markt verfügbar und diese sind stabil über heutige OPC UA Clients adressierbar – es gab keinen Bruch der Technologie.

OPC UA wird permanent erweitert

OPC UA wird vermutlich nie „komplett“ sein, da der Baukasten permanent erweitert wird: 2018 wurde die erste große Erweiterung zum bestehenden Client/Server-Kommunikationsmodell mit einem Publish/Subscribe-Kommunikationsmodell (PubSub) freigegeben. Neben weiteren Einsatzszenarien wie der Verteilung im Broadcast, der Integration in kleinere Geräte, der Kommunikation zur Cloud über MQTT oder AMQP war dies ein wichtiger Schritt als Vorbereitung für die Nutzung in der Feldebene.

Die im November 2018 neu gegründete OPC-Foundation-Initiative Field Level Communication (FLC) nutzt PubSub für größere Ziele: Die Harmonisierung von Anforderungen aus der Prozess- und Fabrikautomatisierung wird in gemeinsamen Gerätediensten münden. Gerätemanagement, Firmware-Updates, OOE-Daten, Power-Management, MES-Dienste oder auch gemeinsame Datentypen lassen die Grenzen von Prozess- und Fabrikautomatisierung im Gerätehandling verschwimmen – natürlich bleiben weiterhin spezielle technologische Anforderungen.

Die Arbeiten sind bereits fortgeschritten. OPC Safety und OPC Motion entstehen gerade und können in Zukunft genutzt werden – mit optional einschaltbarem TSN, wenn Determinismus benötigt wird.

Engere Kooperation ist der Schlüssel für die Zukunft

OPC UA über APL/SPE wird in der Prozessautomatisierung als Nachfolger des heutigen De-facto-Standards HART feststehen und nach und nach als neue Lösung verbaut werden. Zunächst nur als zweiter Diagnosekanal (NOA-Kanal), aber zunehmend auch in dem ersten Datenkanal – wie bei Autos, die neben Verbrennungsmotoren auch Elektroantriebe für unterschiedliche Szenarien eingebaut haben.

Fortsetzen wird sich der Trend, dass Daten und Interfaces so weit wie eben technisch möglich an der Datenquelle standardisiert sind, wenn machbar direkt im Gerät und Sensor: Ein Durchflussmesser wird direkt genormte OPC UA Durchflussmessdaten liefern, sobald das APL-Kabel eingesteckt wird. Ansonsten werden andere Übertragungstechniken für spezielle Szenarien bleiben, um dann an geeigneter Stelle per OPC UA Gateway interoperabel zu werden.

Nicht in der Gründung neuer IoT/End-User-Organisationen liegt der Schlüssel für die Zukunft, sondern in der viel engeren Kooperation der vorhandenen Organisationen. Ähnlich wie die Herausforderung um das Klima nicht von einzelnen Staaten, sondern nur von der Gemeinschaft der Staaten gelöst werden kann.