OPC UA und die SPS als OPC-Server

Transkript

1 OPC UA und die SPS als OPC-Server Public We software We software Automation. Automation.

2 Agenda Firmenportrait Kurz-Einführung zu OPC Kurz-Einführung zu OPC UA (Unified Architecture) OPC UA in CoDeSys Ausblick für die Gebäudeleittechnik

3 Firmenporträt We software We software Automation. Automation.

4 3S-Smart Software Solutions Firmenportrait Mitarbeiter 80 Firmengründung Juli 1994 Produkte und Märkte CoDeSys: Software für industrielle Automation Umsatz ,3 Millionen Firmensitz Kempten (Allgäu), Deutschland Geschäftsführer Dieter Hess Manfred Werner

5 3S-Smart Software Solutions Firmenportrait

6 3S-Smart Software Solutions CoDeSys IEC Programmiersystem CoDeSys entspricht dem internationalen Standard IEC verschiedene Editoren zur Applikationserstellung Integrierte Debugging- und Inbetriebnahme-Funktionen Integrierte Compiler für schnellen Applikationscode Integrierte Erweiterungen für Feldbus-Unterstützung, Visualisierung etc.

7 3S-Smart Software Solutions CoDeSys im Einsatz Mit derzeit rund 250 OEM Kunden weltweit ist CoDeSys quasi IEC Industrie-Standard Kunden sind hauptsächlich Hersteller von Automatisierungs- Komponenten Anwendung in Tausenden von Applikationen in unterschiedlichen Industrie-Zweigen Einige Referenzen aus der Gebäudeleittechnik:

8 Gebäudeautomation 3S-Smart Software Solutions Referenzen und Applikationen Gebäude mit 6800 m² Bürofläche Steuerung des gesamten Gebäudes von einem Platz aus (mehr als 100 Büros) jede Steuerung kontrolliert verschiedene Klimaanlagen, Lager, Licht und andere Peripherie einfache Programmierung durch benutzerspezifische CoDeSys- Bibliotheken für Gebäudeautomation

9 Kurz-Einf Einführung OPC We software We software Automation. Automation.

10 Kurz-Einführung OPC OPC Grundlagen O(ject Linking and Embedding) for Process Control Basiert auf den Windows-Technologien COM/DCOM und ist damit nur auf Windows-Systemen einsetzbar Daten-Austausch über Items, Client-Server basiert Organisation der Daten in privaten oder öffentlichen Gruppen Gruppen-Eigenschaften (Update-Zeit & Anzahl der Items pro Gruppe) bestimmen die Performance Server startet sich automatisch, sobald ein Client sich mit ihm verbindet

11 Kurz-Einführung OPC OPC Grundlagen Visualisierung OPC-Client OPC-Server Com-Driver COM / DCOM Steuerung Spezifisches Protokoll (TCPIP, CAN,...)

12 Kurz-Einführung OPC CoDeSys und OPC OPC-Server im Lieferumfang von CoDeSys V2.3 und CoDeSys V3 Unterstützt die gängigsten OPC-Spezifikationen (OPC DA, OPC AE, OPC HDA ) CoDeSys OPC für Windows CE verfügbar

13 Kurz-Einführung OPC CoDeSys und OPC CoDeSys Programmiersystem OPC Client Gateway Server TCP/IP CANopen OPCServer Projektierung (Windows) Feldebene Steuerung mit CoDeSys-LZS

14 Kurz-Einf Einführung OPC UA We software We software Automation. Automation.

15 Kurz-Einführung OPC UA Motivation für OPC UA Plattform-unabhängiger Standard erforderlich weg von der Windows-Anhängigkeit Einsatz von modernen, portablen Technologien hin zu Web-Technologien Eigener, portabler Kommunikationsstack (ANSI-C) Nutzdaten transparent verpackt Schlanker Datenaustausch zwischen Server und Client Binäres Austauschformat Vereinfachte Server-Konfiguration Minimierung von Anwender-Fehlern Funktionaler Zugriff auf die Steuerung wertet den Client enorm auf

16 Kurz-Einführung OPC UA Zugriff Visualisierung OPC UA - Client Feldebene oder Projektierungsebene Ethernet TCP Protokoll: binär / http (XML) Steuerung OPC UA Server Kommunikationsstack Feldebene

17 Kurz-Einführung OPC UA Eigenschaften (1) Standardisierter Zugriff jetzt auch für Linux, VxWorks, QNX etc. Neues Kommunikationsprotokoll Für die Kommunikation zwischen Standard OPC und OPC UA sind Wrapper erforderlich (beim Server / beim Client) Server sitzt direkt auf der Steuerung Keine Server-Konfiguration vom Anwender mehr erforderlich Harmonisierung der Spezifikationen für Steuerungen und Datenaustausch (z.b. Abbildung von Datentypen, Abbildung von Strukturen, Arrays und POUs)

18 Kurz-Einführung OPC UA Eigenschaften (2) Datenaustausch zum Client entweder binär oder über http (im XML-Format) Informationsmodelle zur Bereitstellung aller Objekte (Alarms & Events, Data Access, Commands etc.) bereits in der Standard-Spezifikation vorgesehen Direkter funktionaler Zugriff auf die Steuerung Aufruf von Bausteinen der Applikationssoftware

19 OPC UA in CoDeSys We software We software Automation. Automation.

20 OPC UA in CoDeSys Implementierung von OPC UA CoDeSys Laufzeitsystem ( SPS-Betriebssystem ) muss auf einem intelligenten Gerät implementiert sein CoDeSys-Programmierbarkeit Anpassung an die spezifischen Eigenheiten des Geräts CoDeSys OPC UA Server wird in das Laufzeitsystem integriert Das Gerät wird zum OPC UA - Server

21 OPC UA in CoDeSys Implementierung von OPC UA

22 OPC UA in CoDeSys Implementierung von OPC UA CoDeSys Programmiersystem OPC Client

23 OPC UA in CoDeSys Nutzung von OPC vs. OPC UA OPC Definition der Nutzdaten (Symbolkonfiguration) Konfiguration des OPC Servers Verbindung des Clients mit dem Server aufbauen (unter Windows) Server wird gestartet Definition von Gruppen /-Eigenschaften im Client OPC UA Definition der Nutzdaten (Symbolkonfiguration) Verbindung des Clients mit dem Server aufbauen (über Ethernet, beliebige Plattform)

24 OPC UA in CoDeSys Definition der Nutzdaten Einheitlich für OPC und OPC UA über so genannte Symbol- Konfiguration Definition der exportierten Variablen sowie deren Zugriffsrechte Einschränkung der Nutzdaten möglich

25 OPC UA in CoDeSys Eigenschaften CoDeSys-Laufzeitsystem samt OPC UA Server kann einfach auf unterschiedliche Plattformen portiert werden Programmierbarkeit ganz unterschiedlicher Geräte (CPU, Betriebssystem, Leistungsklasse, E/A etc.) OPC UA Server auf all diesen Geräten verfügbar (abhängig von der Performance des Geräts) CoDeSys OPC UA greift direkt auf die Variablen-Schnittstelle des Laufzeitsystems zu hochperformanter Zugriff auf die Nutzdaten keine Server-Konfiguration erforderlich Aufruf von Methoden der CoDeSys-Applikation

26 OPC UA in CoDeSys OPC UA auf einer Klein-Steuerung? OPC UA Server erzeugt Grundlast auf der Steuerung für Klein-Steuerungen ggf. zu hoch Auslagerung des OPC UA Servers auf performanteres Gerät in Netzwerk möglich Einsammeln der Daten von der Klein-Steuerung über so genannten CoDeSys DataServer Ethernet OPC Client

27 OPC UA in der GLT We software We software Automation. Automation.

28 OPC UA in der GLT Einsatz-Szenarien Gebäude mit Netzwerk-Infrastruktur (Ethernet-LAN) Einteilung in logische Einheiten (z.b. Stockwerke) Steuerung der logischen Einheiten durch SPS Kommunikation zwischen Steuerungen und OPC UA-Clients über das vorhandene LAN kein zusätzliches Netzwerk erforderlich

29 OPC UA in der GLT Einsatz-Szenarien Leitstand / Warte Ethernet (TCP) Mobiler Client Etagen-SPS Etagen- Visu Zugangs- erfassung Etagen-SPS inkl. DataServer

30 We software WeAutomation. software Automation. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!