Gemeinsame Semantik nötig
Hier kommen die Unternehmen CodeWrights und UReason ins Projekt. Beide haben zum Ziel, die Daten von den Sensoren und Aktoren auf standardisierte Weise abzurufen. Bisher ist der Zugriff auf alle Gerätedaten oft nur durch Interaktion des Anwenders und durch viele verschiedene Tools möglich. Die Allianz strebt jedoch für IIoT- und Industrie 4.0-Anwendungen einen einfachen maschinellen Zugriff auf die Daten über standardisierte Schnittstellen und eine gemeinsame Semantik an. Dies muss durch herstellerunabhängige Software geschehen, die zudem bereits in der Edge agiert und Daten nach oben hin konsolidiert, ohne die bestehende Kontrollsystemarchitektur zu beeinflussen. Wichtig ist dies etwa für die zustandsbasierte Überwachung und vorausschauende Wartung von Feldgeräten, um Ausfälle und Fehlfunktionen zu verhindern.
Der Weg der Bits nach oben
Die Hardware von Pepperl+Fuchs kommuniziert in den beiden Rangierschränken die Hart-Daten über zwei Wege: Zum einen über einen OPC UA-Server an APM Studio von UReason, zum anderen über Hart-IP an den FDIInterpreter, ein IIoT Server zur Field Device Integration von CodeWrights. Der Unterschied zwischen den Pfaden ist, dass die OPC UA-Route sich auf eine Auswahl von vier Datentypen beschränkt. Neben dem primären Wert, etwa bei einem Durchflussmesser der Durchfluss, werden drei weitere Werte (sekundärer, tertiärer und quaternärer Wert) ausgewählt und übertragen. Die Hart-IP-Route hingegen erlaubt eine aktive Kommunikation mit dem Gerät und bietet Zugriff auf alle verfügbaren Hart-Informationen. Die Wago-Steuerung kommuniziert ihre Hart-Daten ebenfalls über OPC UA. Die SPS muss programmiert werden, um HartKommandos an die Geräte zu senden und deren Daten zu empfangen. In diesem Fall sammelt ein einfaches SPS-Programm wieder eine Auswahl von vier Werten der angeschlossenen Geräte. Ein weiterer Kommunikationsweg der SPS führt via OPC UA zum OEC Registry (Open Edge Computing) der Allianz. Diese listet alle installierten Dienste (OI4-Apps) und gefundenen Endgeräte auf, deren Verfügbarkeit, die Güte der Daten und den Gesundheitszustand der Endgeräte. In der industriellen Bildverarbeitung stellen PC-basierte Systeme oft eine technische Hürde dar. Die Trennung von Bildaufnahme und Datenverarbeitung führt häufig zu Latenzen, erhöhtem Platzbedarf und einem komplexen Wartungsaufwand. Besonders in schnellen Produktionslinien erschwert die Synchronisation zwischen Sensor und externem Rechner eine stabile Prozesskontrolle. ‣ weiterlesen
Präzise 2D-Inspektion mit nativer Edge-Intelligenz
Open Edge Computing
Im hier vorgestelllten Fall werden Wege erprobt, um die Daten der Endgeräte aus der Werkshalle zu erschließen und aufzubereiten. Dabei ist vieles noch Work in Progress, selbst in der weitgehend eingerichteten Edge des Flow Loops. Künftig bringen sich noch weitere Mitglieder ein, um den Weg in die Cloud zu komplettieren. Der Open-Edge-Computing-Ansatz (OEC) der Allianz setzt auf verbreitete Industriestandards, wie OPC UA und MQTT sowie Docker-Microservices. Wenn ein Standard mehrere Möglichkeiten eröffnet, greifen die Projektbeteiligten ordnend ein. Sie definieren beispielsweise im Fall des MQTT-Broker in diesem Vorhaben die Struktur der Nutzdaten, da diese innerhalb des MQTT-Formats unterschiedlich aufgebaut sein können. Damit tragen die Partner dazu bei, Assets, Applications und Prozesse auf Basis einer gemeinsamen Semantik miteinander zu verbinden, die sich unternehmensübergreifend nutzen lassen.
