Drucklufttechnik

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Die seit Jahresbeginn 2019 aktive OPC UA Arbeitsgruppe Drucklufttechnik hat erste gemeinsame Schritte unternommen. Ein unterstützendes wissenschaftliches Projekt mit der TH Köln beginnt demnächst.

„Industrie 4.0“ mit Forderungen nach Datenaustausch und offener Kommunikation ist in aller Munde. In der Fachabteilung Drucklufttechnik im Fachverband Kompressoren, Druckluft- und Vakuumtechnik hat sich daher eine Arbeitsgruppe zu OPC UA in der Drucklufttechnik zusammengefunden.


Ziele dieses Projekts

Diese Arbeitsgruppe möchte ein OPC UA Informationsmodell für die Kommunikation von Komponenten/Geräten des Druckluftsystems mit Kundensystemen entwickeln. Für die Kommunikation zwischen einer übergeordneten Steuerung des Druckluftsystems mit kundenseitigen Systemen oder Geräten soll eine universelle herstellerunabhängige Schnittstelle auf Basis von OPC UA erstellt werden. Die anvisierte OPC UA Druckluftsysteme Companion Specification enthält eine grundlegende Beschreibung eines Druckluftsystems. Der Hauptumfang besteht darin, Zustandsdaten eines Druckluftsystems vertikal in übergeordnete Fertigungssysteme (MES; etc.) zu Informations- und Überwachungszwecken zu transportieren und grundlegende Parameter bezüglich der Sollwerte des jeweiligen Druckluftsystems festzulegen. Die Beschreibung des Druckluftsystems inklusive Komponenten wird durch ausgewählte Anwendungsfälle (use cases) fokussiert, z.B. Geräteidentifikation, Konfiguration, allgemeine Datenerfassung, Energiemanagement.


Hintergrund

Da eine typische Druckluftstation aus mehreren Geräten wie Kompressoren, Trocknern, Filtern, Messgeräten usw. besteht, ist sie üblicherweise auch mit einer übergeordneten Steuerung (MCS) ausgestattet. Letztere wird verwendet, um die angeschlossenen Geräte zu steuern und Informationen daraus zu sammeln. Diese aggregierten Informationen werden oft über bestehende Feldbustechnologien (z.B. Profibus, Modbus, CAN-Bus) an übergeordnete Systeme bereitgestellt, mit dem Nachteil, dass Inhalt und Struktur der bereitgestellten Informationen stark vom Hersteller des MCS abhängig sind. Aus diesem Grund beschränkt sich der Umfang auf die Entwicklung einer Begleitspezifikation für die Kommunikation zwischen der übergeordneten Steuerung des Druckluftsystems und den übergeordneten kundenseitigen Fertigungssystemen.


Erste Schritte

Die seit Jahresbeginn 2019 aktive Arbeitsgruppe, bestehend aus Firmenvertretern der Drucklufttechnikbranche und dem VDMA Referenten Dr. Andreas Brand hat erste gemeinsame Schritte zur Fixierung sog. Use Cases für ein Druckluftsystem mit übergeordneter Steuerung unternommen. Angelehnt an das bestehende Forschungsprojekt „Verwaltungsschale und OPC UA Specification Pumpen und Vakuumpumpen“ von Prof. Dr. Jochen Müller (TH Köln) und Synergien nutzend, ist ein eigenes Projekt unter der wissenschaftlichen Begleitung von Professor Müller geplant. Ziele dieses Projekts sind – ausgehend von definierten Use Cases – zum Ersten eine abstraktere „Verwaltungsschale“ mit Kommunikationsvariablen zu erstellen. Zum Zweiten soll dann diese „Verwaltungsschale“ in maschinenlesbare Sprachen, insbesondere in eine OPC UA Specification, umgesetzt werden.


Weiteres Vorgehen

Zu einem späteren Zeitpunkt sollen weitere Begleitspezifikationen für einzelne Geräte einer Druckluftstation (z.B. Kompressoren, Trockner) entwickelt werden. Die MCS-Begleitspezifikation wird daher ein geeigneter Ausgangspunkt sein, da einige wenige Informationen aller angeschlossenen Geräte bereits vorliegen und herstellerunabhängig spezifiziert sind.

 

Lesen Sie hierzu auch: https://kdv.vdma.org/viewer/-/v2article/render/29515417