OPC-UA ist ein weit verbreitetes Protokoll zum Austausch von Maschinendaten. Allerdings ist es aufgrund der Client/Server Architektur kaum geeignet um Daten in die Cloud zu transportieren. Warum dennoch so oft auf OPC-UA gesetzt wird und wie der Weg in die Cloud gelingt, erklärt dieser Blog-Beitrag.
Viele Automatisierungskomponenten, wie Steuerungen oder Sensoren stellen ihre Daten via OPC-UA zur Verfügung. Dabei dienen sie als OPC-UA Server und erlauben ausgewählten Clients, sich mit dem Gerät zu verbinden um Werte auszutauschen. Bei der Kommunikation in die Cloud müsste ein Port in der Firewall geöffnet werden, sodass ein Cloudsystem die Verbindung initiieren kann. Zurecht würde dies jeder verantwortungsbewusste Administrator verhindern.
Wie gelingt die Kommunikation in die Cloud?
Das OPC-UA Protokoll muss in ein Cloud-fähiges Publisher/Subscriber (kurz Pubsub) Protokoll umgewandelt werden. In der Praxis werden hierfür häufig Protokollumsetzer eingesetzt. Diese stellen die Verbindung zu OPC-UA-Server und Cloud-Portal her und dienen somit als Datenvermittler. Häufig sind solche Lösungen jedoch mit hohem Konfigurationsaufwand verbunden, da meist jeder einzelne OPC-UA Knoten der zur Verfügung gestellt werden soll, manuell angegeben werden muss.
OPC-UA bei AnyViz
Aufgrund der weiter anwachsenden Verbreitung des Protokolls, stellt auch AnyViz einen OPC-UA-CloudAdapter in Form eines Softwarepakets zur Verfügung. Die sehr schlanke und plattformübergreifende Komponente kann auf vielen Linux und Windows System installiert werden und steht kostenlos als Download zur Verfügung. Über die übersichtliche Weboberfläche lässt die Konfiguration auch bei Geräten ohne Monitor bequem und schnell vornehmen. So eignet sich der CloudAdapter vor allem für günstige Edge-Devices und erweitert diese um die Funktionalität eines IoT-Gateways. Zudem kann der Cloud Adapter auf Steuerungen mit Linux Betriebssystem mit nur einem Befehl installiert werden:
wget -qO - http://install.anyviz.io | sh
Nach Eingabe der OPC-UA Adresse in der Konfigurationsoberfläche, werden automatisch alle OPC Nodes übertragen und im AnyViz-Portal übersichtlich dargestellt. Somit bleibt der Komfort von OPC erhalten und das mühsame Arbeiten mit Node-IDs und Namespaces bleibt erspart. Die entsprechenden Downloadlinks, sowie eine Funktionsbeschreibung finden Sie in unserer Dokumentation.
Sinnvolle Szenarien
Da im Shopfloor meist viele verschiedene Feldbusse und Kommunikationsprotokolle im Einsatz sind, eignet sich OPC-UA um die Daten über ein einheitliches Protokoll zur weiteren Verwendung zur Verfügung zu stellen. Über den OPC-UA Cloud Adapter lassen sich die Daten der Sensoren und Maschinen in der Cloud auswerten, überwachen und analysieren. Aber auch standortübergreifende Maschinen zu Maschinen Kommunikation kann mit Hilfe dieser Lösung realisiert werden.
Aber nicht um jeden Preis
Im Zuge zahlreicher Industrie 4.0 Diskussionen hat sich Meinung etabliert, dass OPC-UA bei keiner modernen Lösung fehlen darf. Allerdings sollte bedacht werden, dass bei dem Einsatz dieses Protokolls bei der Sensor zu Cloud Kommunikation, mehrere Protokollumwandlungen benötigt werden. Da der OPC-UA Stack nicht gerade schlank ist, geht dies meist mit höherem Aufwand einher. Eine Kommunikation direkt über das AnyViz-Protokoll ist in vielen Fällen effizienter. Schließlich war im Herbst 2006 als die OPC-UA Spezifikation verabschiedet wurde, das Thema Cloud noch nicht im Fokus der Automatisierungsindustrie.
Fazit
OPC-UA eignet sich sehr gut um die Prozessdaten aus dem Shopfloor zu sammeln. Dank des OPC-UA CloudAdapters für AnyViz gelingt die Integration in die Cloud binnen weniger Minuten und das elegante Browsen der OPC Nodes wird in das AnyViz Portal adaptiert.