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Das "Echtzeit"-OPC-UA OPC UA over TSN: Architektur und Anwendung

Von Heinrich Munz und Georg Stöger 32 min Lesedauer

OPC UA kommt wegen seiner Herstellerunabhängigkeit und Datensicherheit in vielen industriellen Anwendungen zum Einsatz. Erweitert um das Publish/Subscribe-Modell und den Ethernet-Standard Time Sensitive Networking (TSN) wird OPC UA zum echtzeitfähigen Kommunikationsstandard.

Jedes Gerät kann als Funktionsserver aufgefasst werden, das seine Dienste der es ansteuernden Instanz «über» ihn – der Cloud, der Edge – oder anderen Automatisierungsgeräten zur Verfügung stellt. Ein Roboter wird dadurch beispielsweise zum «Bewegungsserver», der nicht mehr wie heute für sich programmiert wird, sondern seine Bewegungsbefehle zentral aus der Edge bzw. Cloud als Service-Aufrufe erhält. (Bild: gemeinfrei / Pixabay)
Jedes Gerät kann als Funktionsserver aufgefasst werden, das seine Dienste der es ansteuernden Instanz «über» ihn – der Cloud, der Edge – oder anderen Automatisierungsgeräten zur Verfügung stellt. Ein Roboter wird dadurch beispielsweise zum «Bewegungsserver», der nicht mehr wie heute für sich programmiert wird, sondern seine Bewegungsbefehle zentral aus der Edge bzw. Cloud als Service-Aufrufe erhält.
(Bild: gemeinfrei / Pixabay)

Schon seit Jahren entwickeln Hersteller von Steuerungen und Automatisierungslösungen in der Industrie innovative Lösungen, um den Nutzern ihrer Systeme aktuelle Betriebsdaten zur Verfügung zu stellen. Das Internet der Dinge ist also längst in der Industrieautomatisierung angekommen und sollte als Grundlage für die Flexibilisierung der Produktion in der Industrie-4.0-Welt dienen.

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Im Jahr 2015 stellte die Arbeitsgruppe Referenzarchitektur und Standardisierung der Plattform Industrie 4.0 das Referenzmodell Architekturmodell Industrie 4.0 (RAMI 4.0) vor [01]. Dieses dient seither als einheitliche Architekturvorlage für Industrie-4.0-Anwendungen. Darin wird deutlich, dass bei der Auswahl einer gemeinsamen Informations- und Kommunikationsschicht für Industrie 4.0 nur der OPC-UA-Standard [02] alle Anforderungen erfüllen konnte und dessen Implementierung als mindeste Anforderung für Industrie-4.0-taugliche Geräte dient.

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