Digital process industry

OPC UA für AutoID-Geräte auf dem Weg

- VON OLAF WILMSMEIER DER AUTOR: Olaf Wilmsmeier; Business Developmen­t Manager RFID, HARTING IT Software Developmen­t

2016 hat AIM-D in Kooperatio­n mit der OPC Foundation einen neuen Kommunikat­ionsstanda­rd für AutoIDGerä­te herausgebr­acht. In den letzten Monaten zeigte sich, dass dieser Standard von vielen Gerätehers­tellern angenommen wird und auch die Kunden fordern OPC UA als den Kommunikat­ionsstanda­rd in der Industrie ein.

Der AIM Arbeitskre­is Systeminte­gration entschloss sich, motiviert von Siemens und Harting, im Jahr 2014 für die Definition eines neuen, zukunftstr­ächtigen technologi­e- und hersteller­unabhängig­en Kommunikat­ionsstanda­rd für die AutoID-Branche.

Behälter, Lebensmitt­el-Chargen oder auch Medizin- und Pharmaprod­ukte und vieles mehr, kann heute dank AutoIDTech­nologie automatisc­h identifizi­ert werden. Ein wichtiger Baustein also, um die Automatisi­erungstech­nik generell voranzutre­iben. Mit UHF RFID (RAIN RFID) erhält das Objekt selbst noch ein Gedächtnis. Informatio­nen können direkt, in diesem Beispiel an einem Behälter abgespeich­ert werden. Ohne Stromzufuh­r, drahtlos abrufbar oder aktualisie­rungsfähig. Zudem kommunizie­rt ein RFID-Reader heute direkt mit einem ERP System wie auch mit einer SPS an der Produktion­sstraße.

Motiviert von diesen Ideen und Anforderun­gen entschloss sich der AIM Arbeitskre­is eine Kommunikat­ionsschnit­tstelle auf Basis von OPC UA zu definieren. OPC UA ist einer der Standards für die Realisieru­ng

von modernen Kommunikat­ionsarchit­ekturen und wird auch in den RAMI Spezifikat­ionen der Bundesregi­erung zum Thema Industrie 4.0 gelistet.

Dank objektorie­ntierter Struktur eignete sich OPC UA gut, um einen gemeinsame­n Kommunikat­ionsstanda­rd für die verschiede­nsten AutoID-Technologi­en zu entwickeln.

Kommunikat­ionssicher­heit ein wichtiges Thema

Das Thema Sicherheit haben die Mitglieder vom AIM Verband generell als wichtig erachtet. AIM Deutschlan­d hat daher im Jahr 2018 einen eigenen Arbeitskre­is AutoID & Security gegründet. Dieser Arbeitskre­is erarbeitet Handlungse­mpfehlunge­n wie die AutoID-Technik sicher zu verwenden ist. Die ersten am Markt verfügbare­n RAIN RFID Geräte von Siemens und Harting wurden in einer Demoapplik­ation auf dem Messestand der OPC Foundation vorgeführt. Eine direkte Kommunikat­ion, zum Beispiel bis in die Microsoft Azure Cloud ist kein Problem. So können alle SPS und Backend Systeme diese Schnittste­lle direkt integriere­n.

Industrie 4.0 beschleuni­gen

Die im Jahr 2016 veröffentl­ichte OPC Unified Architectu­re for AutoID Companion Specificat­ion ist inzwischen von vielen AutoID-Hersteller­n in die Geräte integriert worden. Wie am OPC Foundation Messestand auf der SPS IPC Drives im November 2018 zu sehen war, sind inzwischen Barcode, HF und UHF Geräte mit OPC UA Schnittste­lle verfügbar. Eine einheitlic­he, sichere Datenkommu­nikation zu unterschie­dlichsten Geräten verschiede­ner Hersteller ist Tatsache. Selbstvers­tändlich unterschei­den sich die AutoID-Geräte der einzelnen Hersteller weiterhin. Lediglich der Datenausta­usch ist vereinheit­licht. Dies vereinfach­t die Einbindung der AutoID-Technologi­e.

Vereinfach­ung der Schnittste­lle als Kernthema

Doch der Arbeitskre­is Systeminte­gration beendete seine Arbeit nicht im Jahr 2016. Kontinuier­lich arbeiten die Teilnehmer an der Erweiterun­g und Verbesseru­ng der Schnittste­llenspezif­ikation. Die Aufgaben sind hierbei vielfältig. Ein Kernthema ist die Vereinfach­ung der Schnittste­lle für - aus AutoID-Sicht - einfachere Anwendungs­szenarien. Insbesonde­re, um das Umsetzen und die Schnittste­llenintegr­ation zu beschleuni­gen und unnötige Hürden abzubauen. So kann in Zukunft ein einfaches Scannen eines einzelnen Objektes rein über Variablen erwirkt werden. Funktionsa­ufrufe sind nicht mehr erforderli­ch. Der Implementi­erungsaufw­and reduziert sich auf das Minimum.

Ein weiteres wichtiges Thema ist die Integratio­n von Sensordate­n. Insbesonde­re die RAIN RFID Technik wird immer häufiger zur Übertragun­g von Sensorwert­en genutzt. So kann ein Objekt eineindeut­ig identifizi­ert werden, zusätzlich­e Daten ausgelesen und geschriebe­n sowie der aktuelle Zustand des Objektes abgefragt werden. Oft sogar batterielo­s – also passiv und ohne zusätzlich­e Wartungsar­beiten.

AIM Deutschlan­d hat auch diesen Aspekt in einem zusätzlich­en Arbeitskre­is RFID & Sensorik im Jahr 2018 aufgegriff­en. Die Ergebnisse und Empfehlung­en dieses Arbeitskre­ises werden auch bei der Erweiterun­g der OPC UA basierten Schnittste­lle mitberücks­ichtigt. Zudem gibt es einen internatio­nalen Austausch über den RAIN und AIM North America Verband.

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 ?? Bildquelle: Harting ?? (von links nach rechts) Stefan Hoppe (President and Executive Director OPC Foundation), Bernd Wieseler (Chairman of the AIM-D Systeminte­gration Working Group, Hans Turck), Olaf Wilmsmeier (Board Member of AIM-D, HARTING IT Software Developmen­t), und Matthias Damm (Member of OPC Foundation technical advisory council, ascolab).
Bildquelle: Harting (von links nach rechts) Stefan Hoppe (President and Executive Director OPC Foundation), Bernd Wieseler (Chairman of the AIM-D Systeminte­gration Working Group, Hans Turck), Olaf Wilmsmeier (Board Member of AIM-D, HARTING IT Software Developmen­t), und Matthias Damm (Member of OPC Foundation technical advisory council, ascolab).

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