OPC UA bei ZELTWANGER

Schnittstelle mit Zukunft

Maschinen ohne Programmierkenntnisse miteinander vernetzen, Datenaustausch ermöglichen und Fähigkeiten von Geräten definieren: Mit OPC UA ermöglicht ZELTWANGER anderen Unternehmen einen großen Schritt Richtung Industrie 4.0.

Seit 2016 ist die Weiterentwicklung der Schnittstellenarchitektur OPC UA fester Bestandteil bei ZELTWANGER und mittlerweile Standard bei allen unseren Geräten und Anlagen.

In Zusammenarbeit mit anderen Unternehmen entstand außerdem 2018 der OPC-UA-Demonstrator, ein Projekt, das die Voraussetzungen einer interoperablen Kommunikation auslotet.

Andreas Baur, Geschäftsleiter der ZELTWANGER Dichtheitsprüfung, beantwortet wichtige Fragen zum Potenzial des Datenaustauschstandards.

Geschäftsleiter DP Andreas Baur

ZELTWANGER ist Vorreiter beim Thema OPC UA. Woran kann man das festmachen?

Ganz einfach: In allen Geräten der Dichtheitsprüfung ist ein OPC-UA-Server eingebaut. Damit sind wir weltweit der einzige Hersteller, der in allen seinen Geräten eine einheitliche OPC-UA-Schnittstelle integriert hat.

Warum ist das Thema für ZELTWANGER so wichtig? Worin sehen Sie das größte Potenzial?

Wir wollen in unseren Anlagen und Geräten mit Hilfe von OPC UA eine intuitive Schnittstelle bieten, die jeder versteht und ohne Programmierkenntnisse nutzen kann.

Gerade in der Automation sehen wir da Potenzial. Denn Sondermaschinenbauer sind oftmals endkundengetrieben und müssen funktional identische Komponenten unterschiedlicher Hersteller einsetzen. Am deutlichsten sieht man das im Bereich der Robotik und Bildverarbeitung.

Daraus folgt: Je mehr unterschiedliche Geräte und Schnittstellen ein Sondermaschinenbauer in seinen Anlagen verbaut, desto mehr Knowhow wird zur Inbetriebnahme und Entwicklung benötigt und desto geringer ist die Wiederverwendbarkeit von Software-Code. Dies hat auch Auswirkungen auf die Entwicklungs- und Inbetriebnahmedauer sowie auf die daraus resultierenden Kosten.

Was bringt der integrierte OPC-UA-Server denn beispielsweise in einem konkreten Anwendungsfall?

Den Kunden interessieren immer Maschinen-, Betriebs- und Prozessdaten, um daraus Rückschlüsse auf die Qualität der Produktion zu ziehen. Diese sollen möglichst für jedes Gerät in der gleichen Art zur Verfügung gestellt werden.

Für solch einen Fall hat der Kunde meist ein übergeordnetes Leitsystem mit einem integrieren OPC-UA-Client. Der Datenaustausch wird im einfachsten Fall nur noch konfiguriert und nicht mehr aufwändig unter Definition von Bit- und Byte-Reihenfolgen programmiert. Das spart Zeit und Geld und ermöglicht die Wiederverwendbarkeit von Softwaremodulen.

Mit unseren OPC-UA-Servern lassen sich nicht nur die Zustände unserer Geräte beobachten, sondern es wird auch ermöglicht, Prozesse zu steuern. Zum Beispiel kann man einen Prüfablauf über ein Leitsystem oder über eine Steuerung mit OPC-UA-Client starten bzw. stoppen. Des Weiteren kann man auch Prozessparameter ändern oder beobachten. Das ermöglicht unseren Kunden beispielsweise, einen Messwert über den OPC-UA-Server zu überprüfen.

Auch bei der X-CELL ist OPC UA integriert. Was genau bedeutet das?

Bisher gibt es in der X-CELL keine öffentliche OPC-UA-Schnittstelle. Wir nutzen aber derzeit den OPC-UA-Server der SPS-Steuerung, um einzelne Sequenzen (Roboterabläufe) mit der Datenbank der X-CELL auszutauschen.

Auch bei unserer Neuentwicklung X-CELL WB, eine X-CELL zur Beladung von Werkzeugmaschinen, steuern wir den integrierten Roboter über unsere SPS, anstatt über die herstellerspezifische Robotersteuerung. Dadurch können wir den Roboter über unsere eigene Benutzeroberfläche verfahren und einlernen. Die gesammelten Daten, wie zum Beispiel Achspositionen und Koordinatensysteme, werden in der Datenbank auf unserer Maschine gespeichert.

Neben Steuerung und Einlernen des Roboters können auch einzelne Roboterprogramme ohne Programmierkenntnisse konfiguriert werden. Die dadurch erstellten Sequenzen werden in der Datenbank verwaltet. Das bedeutet, der Kunde kann für jedes Produkt, das er auf seiner Werkzeugmaschine fertigt, einen Auftrag erstellen, dem er ein angelegtes Roboterprogramm zuordnet. Alle Daten zur Abwicklung des Auftrags sowie zur Ausführung des Roboterprogramms werden von der Datenbank über die SPS mittels OPC UA angefragt.

Und was ist der Mehrwert für den Kunden mit der X-CELL?

Die Integration des OPC-UA-Servers ermöglicht dem Kunden eine einheitliche Abfrage von Daten in den Datenbanken für verschiedene SPS-Steuerungen. Außerdem erlaubt OPC UA den Austausch großer Datenmengen. Die SPS muss sich also nicht um die Datenhaltung kümmern, sondern kann ihre Ressourcen für die eigentlichen Prozessaufgaben verwenden.

Muss ich als Anwender erst einmal alles Industrie-4.0-fähig machen, oder kann ich mit mit OPC UA auch peu a peu beginnen?

Alle Informationen und Steuerungsaufgaben, die über den OPC-UA-Server ermöglicht werden, sind auch mit den klassischen Schnittstellen ab- bzw. aufrufbar. Daher nein, man muss nicht sofort alles auf die Kommunikation mit OPC UA umstellen.

Wir sehen derzeit den OPC-UA-Server als zusätzliche Schnittstelle für unsere Geräte und nicht als Ersatz von Schnittstellen. Unsere Kunden profitieren durch zukunftssichere Anlagen und Geräte.

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