Session 3: Projektvorstellung Transferprojekt itsowl-tt-opc 14. Oktober 2015, Blomberg

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1 Session 3: Projektvorstellung Transferprojekt itsowl-tt-opc 14. Oktober 2015, Blomberg

2 Agenda Abschlusspräsentation itsowl-tt-opc Einführung Zielsetzung Ergebnisse Resümee und Ausblick it s OWL Clustermanagement GmbH

3 Einführung TURCK Electronics GmbH Kompetenzzentrum der TURCK-Gruppe für Feldbus- und RFID-Systeme Mitarbeiter in Detmold: 33 Produkte der TURCK Gruppe Sensor-, Feldbus-, und Interfacetechnik sowie RFID effiziente Produktlösungen für die Fabrik- und Prozessautomation. it s OWL Clustermanagement GmbH

4 Einführung Fraunhofer-Anwendungszentrum Industrial Automation (IOSB-INA) Leitung: Professor Dr.-Ing. Jürgen Jasperneite Stellv. Leitung: Prof. Dr. rer. nat. Oliver Niggemann Geschäftsfelder: Industrial Internet Intelligente Automation Usability technischer Systeme Mitarbeiter in der Verwaltung: 5 Wissenschaftliche Mitarbeiter: 23 Duale Studierende und studentische Hilfskräfte: 12 it s OWL Clustermanagement GmbH

5 Einführung Technologie-Transfer Intelligente Vernetzung Clusterquerschnittsprojekt Intelligente Vernetzung Autonome Komponente Intelligente RFID-Reader Manuell konfigurierbare RFID-Reader it s OWL Clustermanagement GmbH

6 Einführung RFID = Radio Frequency Identification Technologie: Ähnlich der Barcode Identifikation Barcode RFID Transponder ID-Nummer ID-Nummer auf Transponder (TAG) hinterlegt Zusätzlicher Datenspeicher Daten Typisches RFID System: PC- Applikation RFID Schreib/Lesekopf Transponder RFID Schreib/Lesekopf PC- Applikation Transponder auf/in der Ware/Produkt o.ä. Vorteile: Lesen & Schreiben von Daten über größere Distanzen Robust gegenüber Verschmutzung z.b. Staub, Öl usw.. it s OWL Clustermanagement GmbH

7 Einführung Problem komplexe Bedienung und Integration von RFID-Geräten verschiedene Umgebungen und Einsatz- Felder für RFID-Reader 600 Parameter Produktionsanlagen Warenwirtschaftssystem / Lager RFID-Reader sind komplex in der Handhabung: Warenwirtschaftssystem Bis zu 600 einstellbare Parameter pro RFID-Reader Kompliziertes Einbinden von RFID- Readern in das Arbeitsfeld-Umfeld Hoher manueller Konfigurationsgrad Dem Anwender stellen sich viele Fragen Produktionsanlage it s OWL Clustermanagement GmbH

8 Agenda Abschlusspräsentation itsowl-tt-opc Einführung Zielsetzung Ergebnisse Resümee und Ausblick it s OWL Clustermanagement GmbH

9 Vereinfachte Konfiguration von RFID Systemen Zielsetzung Eigenständige Integration in das Umfeld Plug-and-Work für RFID-Reader Einfache Auswertung von Prozess-Daten / Lagerbeständen auf höherer Ebene Selbstbeschreibende Geräte Erleichterte Gerätebedienung Einheitliche Bedienung/Parametrierung Nutzung einer Technologie aus dem Querschnittsprojekt Evaluierung der Integration von OPC-UA it s OWL Clustermanagement GmbH

10 Vereinfachte Konfiguration von RFID Systemen Steuerung / Gateway RFID Schreib / Lesekopf Air Interface Transponder PC Arbeitsplatz serielle RS485 proprietäre Kommunikation SAP / Warenwirtschaftssystem it s OWL Clustermanagement GmbH

11 Vorgehensweise Auswahl der Hardware Entwicklung Informationsmodell Evaluierung von OPC UA Workshop OPC UA Erstellen der Szenarien PLC RFID Schreib- Lese-Kopf RFID Schreib- Lese-Kopf Werkstück TAG RFID Schreib- Lese-Kopf it s OWL Clustermanagement GmbH

12 Ausgangssituation Ohne OPC UA Verschiedene Hersteller Verschiedene Sprachen it s OWL Clustermanagement GmbH

13 Einsatz von OPC UA Informationsmodellen Semantische Beschreibung der Geräte in einheitlicher Sprache it s OWL Clustermanagement GmbH

14 Agenda Abschlusspräsentation itsowl-tt-opc Einführung Zielsetzung Ergebnisse Resümee und Ausblick it s OWL Clustermanagement GmbH

15 Skalierbares OPC UA Data Access Wie viel OPC UA braucht ein RFID-Reader? Historical Access Alarms & Conditions it s OWL Clustermanagement GmbH

16 OPC UA-Profile Evaluation der Soft- und Hardware-Anforderungen Profile komplett definierte Sammlung von Funktionen, die unterstützt werden Facet Definition von Teilfunktionen Companion Standard Definierter Standard zur Benutzung und Beschreibung von Geräte-Klassen, z.b. bestimmte Informationsmodelle Event Subscription Address Space Security Data Access Binary Protocol Alarm & Conditions Standard UA Profil Embedded UA Profil Micro Profile Nano Profile Methoden Facet Historical Access Redundancy Device Integration PLCopen Schreiben mit Statuscode und Zeitstempel Bis zu 50 Clients haben parallel zugriff Voreingestelltes Sicherheits-Zertifikat Bis zu zwei Clients haben parallel zugriff Nur jeweils ein Client hat zugriff Für stark limitierte Ressourcen AIM it s OWL Clustermanagement GmbH

17 Hardwareplattform Neue Prozessorplattform wurde nach Analyse der am Markt befindlichen Entwicklungsplattformen ausgewählt. Ethernet Texas Instruments Beagle Bone Black: OS Linux ARM Cortex-A8 Prozessor Prozessortakt max. 700MHz 256MB RAM 2GB Flash microsd Card 10/100 Mbit/s Ethernet 1 Port USB Betriebssystem Linux Hardware vorher: ARM Cortex-M4 Prozessor Prozessortakt max. 168MHz 1MB Flash 192KB RAM Proprietäres Betriebssystem RFID Schreib/Lesekopf it s OWL Clustermanagement GmbH

18 Darstellung der OPC UA on RFID Lösung Anschließen von RFID-Readern an einen OPC UA-Server Automatische Initialisierung bei Anschluss von Readern Konfiguration der Reader über OPC UA-Server Browsen des OPC UA-Servers mit OPC UA-Client IP Basierte Kommunikation (Browsing des Servers) Übergeordnetes System (PC, SCADA, ) OPC-UA Client Default OCR_Reader1 OPC-UA Server (Running on BeagleBoneBlack) Default Object RFID_Reader1 Dependent Object RFID_Reader2 (prepare if it founded) Dependent Object RFID_Reader3 (prepare if it founded) Dependent Object RFID_Reader3 (prepare if it founded) Serielle Schnittstelle über RS 485 it s OWL Clustermanagement GmbH

19 Entwicklung des Informationsmodells Methoden und Events wurden auf Basis des Informationsmodells vom AIM Entwickelt Laden von Konfigurationdateien über OPC UA vorgesehen Scannen nach TAG s möglich über Methoden Events Lesen und Schreiben von Daten auf TAG über OPC UA ermöglicht it s OWL Clustermanagement GmbH

20 Entwicklung des Informationsmodells Informationsmodell im UA-Client Methoden und Events wurden auf Basis des Informationsmodells vom AIM (Verband für Automatische Identifikation, Datenerfassung und Mobile Datenkommunikation) entwickelt Objekt Variable Property Methode it s OWL Clustermanagement GmbH

21 Auslesen von RFID-Readern über Data Access und Event Informationsmodell im UA-Client Subscription zum Überwachen der Prozessdaten Gefundene Tags werden per Event gemeldet Objekt Variable Property Methode it s OWL Clustermanagement GmbH

22 Ergebnisse Zusammenfassung Evaluierung von geeigneter Hardware für OPC UA Erfolgreiche Zusammenarbeit an Standards Automatische Erkennung von RFID-Reader-Objekten Entwicklung der semantischen Kommunikationsschnittstelle OPC UA Know-how Transfer automatische Konfiguration Basis für die Autokonfiguration von RFID-Readern it s OWL Clustermanagement GmbH

23 Agenda Abschlusspräsentation itsowl-tt-opc Einführung Zielsetzung Ergebnisse Resümee und Ausblick it s OWL Clustermanagement GmbH

24 Resümee und Ausblick Resümee Umsetzung einer neuen Systemplattform, basierend auf den Erfordernissen des Transferprojektes Zusammenarbeit mit dem AIM- Verband gestartet Implementierung des OPC UA Informationsmodells auf neuer Geräteplattform Basis für die Autokonfiguration ist gegeben Sehr gute Zusammenarbeit zwischen Transfergeber und Transfernehmer Ausblick Erlangte Erkenntnisse über automatische Konfiguration und dessen Möglichkeiten werden auf weitere TURCK-Produkte angewendet Überführung von OPC UA in Serienprodukte it s OWL Clustermanagement GmbH

25 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!