Reaktive VWS mit OPC UA

I4.0-Komponenten sind in der Industrie 4.0 Teil eines verteilten Netzwerks interagierender Subsysteme. Um die nötige Interoperabilität von Komponenten verschiedener Hersteller praktisch umsetzen zu können, sind geeignete Kommunikationsprotokolle hilfreich, die die Funktion einer Middleware erfüllen. Die VDI/VDE-Richtlinie 2657-1 definiert den Begriff als eine „Softwareschicht zur Verbindung von Komponenten einer automatisierungstechnischen Anwendung, beispielsweise Anlagen, Maschinen, Steuerungen, Leitsysteme oder Algorithmen“. Solch eine Softwareschicht abstrahiert die Vielfalt eingesetzter Produkte mit ihren spezifischen Eigenheiten wie proprietären Gerätemodellen und Schnittstellen. Das Ergebnis ist eine einheitliche Kommunikationsschnittstelle und ein einheitlicher Daten- und Informationsraum. Die durch eine Verwaltungsschale (VWS) gekapselte virtuelle Repräsentation und fachliche Funktionalität einer Komponente können in diesen Informationsraum abgebildet und über die generische Schnittstelle zugänglich gemacht werden. Als eine mögliche Technologie für eine solche Middleware kommt OPC Unified Architecture (kurz: OPC UA) in Betracht. OPC UA ist eine Dienstarchitektur für industrielle Kommunikation (opcfoundation.org).

Der ZVEI und VDMA haben gemeinschaftlich mit der OPC Foundation mit aktiver Unterstützung von LIA der OvGU Magdeburg eine Companion Specification (CS) – I4AAS – OPC 30270 – als eine Erweiterung der allgemeinen OPC Unified Architecture Standards erarbeitet. Diese CS definiert ein Informationsmodell, das mit dem Meta-Informationsmodell der Industrie 4.0-VWS übereinstimmt. Dieses Informationsmodell ist im Plattform Industrie 4.0-Dokument „Details of the Asset Administration Shell – Part 1 – The exchange of information between partners in the value chain of Industrie 4.0 (Version 3.0 RC01)“ im Groben definiert. Die begleitende I4AAS – OPC 30270 beschreibt damit die Abbildung dieses VWS-Meta-Informationsmodells auf das OPC UA-Informationsmodell, um Verwaltungsschalen und ihre Teilmodelle im Adressraum von OPC UA-Servern darstellen zu können.

Eine reaktive Verwaltungsschale stellt damit seine Inhalte im Namensraum von OPC UA bereit, wobei alle die Verwaltungsschale charakterisierenden Informationselemente vorhanden sind.