OPC UA wird häufig als Standard der Wahl gehandelt, wenn es um die Kommunikation zwischen zukunftsfähigen Industrie 4.0-Systemen geht. Das dürfte auch daran liegen, dass der Protokoll-Stack und seine Vorgänger schon längst am Markt etabliert sind und entsprechendes Vertrauen genießen. Arun Ananthampalayam vom weltweit agierenden OPC UA-Integrator MatrikonOPC, Teil von Honeywell Process Solutions, kennt sich mit dem Thema Konnektivität und OPC bestens aus und berichtet im Interview über neue Produkte und die OPC Foundation.

Bild: Honeywell International Inc.

Arun Ananthampalayam: Ja, der OPC UA-Standard wird immer wichtiger, wenn es um die Vernetzung von Maschinen und Anlagen im Unternehmen geht. Ziel ist es, ihn als Standard für den vertikalen Informationsfluss zu etablieren, also von der Werkshalle über alle Unternehmensebenen. Außerdem stellt OPC UA die Interoperabilität zwischen Geräten von unterschiedlichen Anbietern und verschiedenen industriellen Netzwerken sicher. Große Anbieter wie Microsoft arbeiten heute mit der OPC Foundation zusammen, um Industrial Internet of Things-Anwendungen umzusetzen, die Interoperabilität zwischen Software und Hardware mit OPC UA herstellen. Das ist ein wichtiges Signal, das die Bedeutung von OPC UA unterstreicht.

Ananthampalayam: Die OPC Foundation hat viele verschiedene Mitglieder, von kleinen Systemintegratoren bis hin zu großen Industrie- und Automatisierungsexperten, und bietet Zugang zu Informationen über die einzelnen Mitglieder und deren Produkte. Ein Ausbremsen sehen wir nicht − vielmehr kommen hier die Geschäfts- und die Industriewelt zusammen, um die Herausforderung Interoperabilität gemeinsam zu lösen − und die Unterstützung von Unternehmen wie Microsoft und Honeywell wird die Technologie weiter vorantreiben.

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Ananthampalayam: Matrikon ist der weltgrößte Entwickler von OPC-Lösungen und bietet über 500 Schnittstellen an. Mit mehr als 30.000 Nutzern und über 100.000 Installationen kann man sagen, dass wir alle großen Regelungssysteme und Anwendungen auf dem Markt vernetzen können. Im Bereich des klassischen OPC wachsen wir weiter. Zudem haben wir erst kürzlich das OPC UA Software Development Kit (SDK) vorgestellt, mit dem jeder OPC UA-Server mit Embedded-Produkten vernetzt werden kann. Das skalierbare, standardbasierte SDK kann in jeder Schicht eines Softwaresystemes integriert werden. Es arbeitet in kleinen Embedded-Umgebungen ebenso problemlos wie in großen PC-basierten Anwendungen und macht von separaten Sensornetzwerken und Aktoren bis zu programmierbaren Steuerungen und darüber hinaus alles OPC UA-fähig. Unser Team arbeitet engagiert in den Arbeitsgruppen der OPC Foundation mit und bringt neue Ideen und Spezifikationen ein, so dass wir die Weiterentwicklung des Standards mitgestalten und unseren Kunden stets den neuesten Stand der Technik anbieten können.

Bild: Honeywell International Inc.

Ananthampalayam: OPC UA-Anwendungen können für jede Umgebung entwickelt werden. Damit ist der Standard vollständig skalierbar und läuft auf allen Geräten, von der Microcontroller-Ebene bis hin zur Business-IT mit ihren Servernetzwerken. Unser Embedded OPC UA SDK ermöglicht zum Beispiel eine offene Vernetzung von Maschinen, Sensoren und Controllern. Wir werden unser Angebot von OPC UA-Lösungen aber auf alle Fälle erweitern und zusätzliche Kommunikationstechnologien wie AMQT oder MQTT integrieren, um die Technologie auch für Nutzer von Cloud Computing noch interessanter zu machen.

Ananthampalayam: Das Industrial Internet of Things ist inzwischen überall und es ist dabei, die Abläufe in der Industrie grundlegend zu verändern. OPC UA bietet dafür Standardmodelle für den Informationsaustausch in der Automation, die verarbeitende und Rohstoff-Industrie. Dieser freie Informationsaustausch ist von fundamentaler Bedeutung für eine funktionierende Industrie 4.0. OPC Classic, der Vorgänger von OPC UA, ist bereits etabliert und bekannt als ‘open data connectivity revolution’, die die proprietären Kommunikationsbarrieren im Unternehmen eingerissen hat.

Ananthampalayam: Es steht außer Frage, dass eine vernetzte Industrie angemessen gegen mögliche Angriffe geschützt sein muss. IT-Sicherheit ist deshalb ein zentraler Grundbaustein von OPC UA und wurde in die Architektur integriert. Sie ermöglicht die sichere Integration zwischen verschiedenen Ebenen der Automatisierungspyramide, vom Sensor bis hin zum ERP-System. Mit OPC UA kann erstmalig ein einheitliches, weltweit anerkanntes Industrieprotokoll eingesetzt werden, das die notwendigen Kryptographiemechanismen für eine sichere intelligente Fabrik mitbringt. Die OPC UA-Technologie nutzt bewährte Sicherheitskonzepte, die das System vor unautorisierten Zugriffen und fahrlässiger Bedienung sowie gegen Sabotage und die Modifizierung von Prozessdaten schützt. Die IT-Sicherheit in OPC UA basiert auf anerkannten Standards, die auch für die sichere Kommunikation im Internet verwendet werden, wie beispielsweise SSL, TLS und AES.

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Mit OPC UA lassen sich Komponenten von Automatisierungssystemen vernetzen. Bild: Honeywell International Inc.

Ananthampalayam: Wir können beobachten, dass der OPC-Standard auch in anderen vertikalen Branchen Fuß fasst. Themen wie IT-Sicherheit, Plattformunabhängigkeit und Skalierbarkeit, die im OPC Classic-Standard noch nicht enthalten waren, sind in OPC UA nun integriert. Branchen wie die Gebäudeautomation, Pharma, Lebensmittelherstellung oder die Automobilindustrie greifen zunehmend auf den Standard zurück.

Ananthampalayam: Es gibt viele Arbeitsgruppen innerhalb der OPC Foundation, die sich auf die Entwicklung von OPC UA Companion Standards konzentrieren, beispielsweise ADI, FDI, FDT, ISA-95, MES, Mimosa, ODVA und PLC Open. Die Entwicklung von mehr und mehr OPC UA-ergänzenden Spezifikationen ist ein wichtiger Schritt für die Verbreitung des Standards. Zudem bietet er die Möglichkeit, spezifische Informationsmodelle zu definieren. Diese Informationsmodelle legen sowohl die Struktur als auch die Semantik der Daten und Funktionalitäten im Adressraum eines OPC UA-Servers fest. Die Struktur beinhaltet nicht nur die Darstellungen von Feldgeräten, sondern organisiert auch das Automatisierungssystem und insbesondere die Kommunikationstechnologie. Um die Offenheit und Interoperabilität weiter zu fördern, werden immer mehr neutrale Protokolle, die in verschiedenen Branchen verbreitet sind, in OPC UA übernommen.

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