OPC UA Schnittstelle für die Wägetechnik auf der Zielgeraden

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Um die Potenziale von Industrie 4.0 nutzen zu können, müssen Maschinen und Systeme reibungslos miteinander kommunizieren. Basis hierfür ist eine gemeinsame Sprache – der Maschinenbau setzt auf OPC UA als offenen und herstellerübergreifenden Standard.

Das im VDMA Mess- und Prüftechnik gestartete Projekt zur Erarbeitung einer OPC UA Schnittstelle für die Wägetechnik steht kurz vor dem Abschluss. Mitte 2019 soll die Spezifikation der Schnittstelle veröffentlicht werden.

Waagen werden in vielen Bereichen und praktisch entlang der gesamten Wertschöpfungskette eingesetzt, um Prozesse zu optimieren, die Produktivität zu steigern, aber auch um gesetzliche Vorschriften einzuhalten. Um diese Aufgaben zu erfüllen, müssen Waagen in der Lage sein, mit verschiedenen Systemen der Wertschöpfungskette zu kommunizieren. Standardisierte Schnittstellen reduzieren den Aufwand in der Prozess- und Produktionsumgebung sowohl für Hersteller als auch für Integratoren und Anlagenbetreiber.

Die OPC UA Schnittstelle umfasst die folgenden Aufgaben und Anwendungsfälle:

  • Selbsttätige Waage für Einzelwägungen
    • Selbsttätige Gewichtsauszeichnungswaage
    • Selbsttätige Preisauszeichnungswaage
    • Selbsttätige Kontrollwaage
  • Einfache Waage
    • Labor-/Analysewaage
    • Behälterwaage
  • Fahrzeugwaage
  • Kontinuierliche Waagen - Differentialdosierwaage
  • Selbsttätige Abfüllwaage
  • Zählwaage
  • Rezepturwaage
  • Totalisierende Waage
    • Selbsttätige totalisierende Behälterwaage

Auf Initiative führender Waagenhersteller im VDMA wurde das Projekt zur Standardisierung einer offenen und herstellerübergreifenden Schnittstelle für Waagen im OPC UA-Format (Open Platform Communication - Unified Architecture) in 2018 gegründet.

Die Universität Stuttgart, Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW), ist mit der Entwicklung der Spezifikation beauftragt. Aufgrund der speziellen Randbedingungen für die Zulassung und Eichung von Waagen ist auch die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) von Beginn an eingebunden.

Die Initiative wurde Mitte 2018 offiziell bei der OPC-Foundation, der Dachorganisation für die Entwicklung von Interoperabilitätsstandards für die industrielle Automatisierung, als internationale Joint Working Group (JWG) registriert.

Die gemeinsame Arbeitsgruppe "VDMA OPC Weighing Technology Initiative" des VDMA und der OPC Foundation nahm ihre Arbeit im Oktober 2018 mit einer ersten Kick-Off-Veranstaltung auf. Die Teilnehmer der Sitzung wählten einstimmig Herrn Schibli, Manager Industrie 4.0 und IIoT, Mettler-Toledo, Geschäftsbereich Industrie, zum Obmann der Arbeitsgruppe.

Das Informationsmodell wird in der sogenannten „OPC UA Companion Specification“ beschrieben. Die OPC UA Spezifikation für die Wägetechnik wird den Austausch relevanter Daten zu Informations- und Diagnosezwecken sowie die Einstellung von Konfigurations- und Produktionsparametern für die verschiedenen Anwendungsfälle abdecken. Ebenso soll die Schnittstelle auch typspezifische Daten der unterschiedlichen Waagenarten bereitstellen.

Durch die Standardisierung wird eine breite und internationale Anwendung der offenen Kommunikationsschnittstelle ermöglicht. Die initiierende Herstellergruppe hat daher bereits zu einem frühen Zeitpunkt einen engen Informationsaustausch mit CECIP, dem europäischen Verband der Waagenhersteller, aufgenommen. CECIP unterstützt mit seinen Mitgliedsunternehmen das Projekt. Weitere internationale Partnerverbände sind zur Mitarbeit an dem neuen Standard eingeladen worden.

Inzwischen liegt der erste komplette Entwurf der Spezifikation vor, der aktuell in der JWG geprüft und weiter optimiert wird. Die Veröffentlichung der Spezifikation ist für Mitte des Jahres 2019 geplant.

Videos und weiterführende zum Thema OPC UA

VDMA Film: Heseding „OPC UA im Maschinenbau“ + Heil „OPC – Einheitliche Sprache für Industrie 4.0“
VDMA Film Bösel „OPC UA WAA“ (Projektbeginn)
https://mup.vdma.org/v2video-item-display/-/v2videodetail/26427654

Film Industrie - OPC UA der favorisierte Standard des Maschinenbaus
https://mup.vdma.org/v2video-item-display/-/v2videodetail/30191839

Dirk Bösel, VDMA
https://youtu.be/rGhOPvYxZgI

Felix Kretschmer, Universität Stuttgart, Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW)
https://www.youtube.com/watch?v=sWiemaSCGt4&feature=youtu.be

https://opcua.vdma.org/

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