EtherCAT Technology Group EtherCAT: Hand in Hand für Industrie 4.0 und IoT

Industrie 4.0 und IoT fordern die Kommunikation durch alle Schichten und Ebenen einer digitalen Fabrik und hinauf bis in die Cloud. Seit Bekanntgabe der Kooperation von ETG und OPCF im Frühjahr 2015 arbeiten die beiden Organisationen an einer Schnittstelle, die bestehende Geräte und Maschinen auf Basis der EtherCAT-Kommunikation in eine Industrie 4.0-konforme Kommunikation integriert. Als Orientierung dient dabei der Ergebnisbericht der Plattform Industrie 4.0, in dem die Referenzarchitektur Kapselfähigkeit und Vernetzung vorschlägt. Die Echtzeit-Kommunikationsinformationen aus den EtherCAT-Netzwerken werden Industrie 4.0-Komponenten und Cloud-Diensten durch definiertes Abbilden auf das OPC UA-Informationsmodell zur Verfügung gestellt. Security-Maßnahmen schützen die gekapselte Maschine oder das einzelne Gerät vor Manipulation.

Anforderungen aus Use Cases abgeleitet

Konkret wurden bereits Use Cases definiert und die Anforderungen für eine Schnittstellenspezifikation abgeleitet. Informationen, die in einem EtherCAT-Netzwerk zur Verfügung stehen, werden durch ein Objektverzeichnis dargestellt. Ein EAP (EtherCAT Automation Protocol)-Teilnehmer, der EtherCAT-Master sowie die EtherCAT-Teilnehmer besitzen meist ein solches Verzeichnis mit den Konfigurationsinformationen und den Prozessdaten der Komponenten. Die Abbildung dieses Informationssatzes auf das OPC UA-Informationsmodell wird in der gemeinsamen Spezifikation definiert.

Auch die Erweiterung der OPC UA-Dienste durch ein Publisher/Subscriber-Modell wird in der Spezifikation berücksichtigt. Da auch das EAP auf einem solchen Modell basiert, liegt es nahe, die Erweiterung der OPCF so mitzugestalten, dass eine nahtlose Integration der OPC UA-Dienste auf die EAP-Echtzeit-Kommunikation ermöglicht wird. Mit der Umsetzung der Spezifikation werden die Informationen einer Komponente – eine Maschine oder ein Gerät aus einem Maschinennetzwerk – auf Industrie 4.0-konforme Kommunikationsmechanismen abgebildet und dieser zugänglich gemacht. Damit ist ein durchgängiger Zugriff auf alle Informationen unter Berücksichtigung der Security-Aspekte und der Echtzeitanforderungen in den Produktionsebenen einer Anlage möglich.