To był niezwykły widok: Przedstawiciele wszystkich wiodących firm z branży automatyki zebrali się na głównej scenie targów SPS IPC Drives w 2018 w Norymberdze. Wspólnie ogłosili, że będą mieli duży wpływ na konstruktorów i operatorów maszyn: OPC UA over TSN stanie się jednolitym standardem komunikacji w ramach Przemysłowego Internetu Rzeczy.
Zaangażowanie we wspólny standard zapowiada nową erę. Era, w której konstruktorzy maszyn i operatorzy nie muszą już zmagać się z mieszanką protokołów komunikacyjnych. Mijają czasy, kiedy producenci musieli oferować szereg wariantów maszyn, aby spełnić różne wymagania dotyczące systemów sterowania i magistrali.
Standard dla IoT
"Kilka lat temu stało się jasne, że protokoły Industrial Ethernet zbliżają się do swoich granic", wyjaśnia Stefan Schönegger, wiceprezes ds. strategii i innowacji w B&R. Obok przepustowości i czasu cyklu to wymagania Przemysłowego Internetu Rzeczy w największym stopniu generowały zapotrzebowanie na nową technologię. „Zaczęliśmy zastanawiać się, jak mógłby wyglądać kolejny krok w rozwoju komunikacji przemysłowej” – wyjaśnia Schönegger. "Rozmawialiśmy z naszymi klientami o ich wymaganiach i szybko stało się jasne, że oprócz kwestii technicznych, jest jeszcze jeden poważny problem: heterogeniczność protokołów i brak powszechnie akceptowanego standardu.”
„Dlatego we wrześniu 2016 r. B&R i firma TTTech specjalizująca się w sieciach zaprosili zainteresowanych partnerów z branży automatyki i technologii informatycznej na rozmowy o ustanowieniu takiego standardu w oparciu o OPC UA i rozszerzenie Ethernetu – standard TSN” – wspomina Schönegger. To właśnie na tym spotkaniu zrodziła się inicjatywa OPC UA TSN. Jej członkowie stali się później znani jako „Shapers” (ang. „formujący, nadający kształt”).
Stefan Schönegger, wiceprezes ds. strategii i innowacji produktowych w B&R.
Prosta łączność
Wizją przyświecającą grupie było zapewnienie otwartej, niewymagającej interfejsu komunikacji od czujnika aż do chmury – w tym również możliwości działania w czasie rzeczywistym potrzebnych do wysoce zsynchronizowanego sterowania ruchem. Celem było 18-krotne zwiększenie wydajności w porównaniu z istniejącymi technologiami.
Od tego momentu, w miarę rozpracowywania szczegółów technicznych grupa Shapers stale rosła. „Do 2018 r. do naszej inicjatywy dołączyło wiele najważniejszych firm z branży automatyki” – informuje Schönegger. "Przemysł wierzy w OPC UA over TSN, jako wspólny standard i chce aktywnie kształtować tę technologię."
Rola Fundacji OPC
"Jako grupa, Shapers była tylko luźną koalicją - zauważa Schönegger. "Aby przygotować się na przyszłość, chcieliśmy mieć bardziej stałe miejsce dla OPC UA over TSN, wreszcie znaleźliśmy je w OPC Foundation." W tym celu w ramach tej organizacji powołano specjalny komitet, składający się z 22 największych graczy w branży. Ponadto do zarządu Fundacji OPC dołączono trzech liderów światowego rynku w dziedzinie automatyki, firmy: Schneider Electric, Rockwell i ABB – której częścią jest B&R.
Pierwsze produkty
Zakończono prace nad podstawowymi specyfikacjami mechanizmu publikowania/subskrypcji OPC UA i zasadniczymi standardami TSN. Są to m. in. IEEE802.1AS w zakresie synchronizacji czasu oraz IEEE802.1qbv w zakresie gwarantowanych czasów transmisji danych w sieci. „Nasze wysiłki już teraz koncentrują się na wzbogaceniu całego naszego portfolio o rozwiązania na potrzeby standardu OPC UA over TSN” – wyjaśnia Schönegger. Kontroler sieci B&R ze standardem OPC UA over TSN jest gotowy do produkcji, w przygotowaniu są już sterowniki i napędy.
„Za kilka lat nie będzie można już nabyć nowej maszyny bez OPC UA over TSN” – mówi Schönegger z przekonaniem. W miarę usuwania barier wynikających ze zróżnicowania protokołów, konstruktorom maszyn i operatorom będzie coraz łatwiej wdrażać połączone systemy produkcyjne i rozwiązania Przemysłowego Internetu Rzeczy. Schönegger oczekuje, że faza przejściowa będzie przebiegać sprawnie. Specyfikacje dopełniające, takie jak te, które łączą POWERLINK z OPC UA, ułatwiają, jego zdaniem, integrację istniejących maszyn i systemów w nowe sieci.
Przygotował: Stefan Hensel, redaktor działu komunikacji korporacyjnej B&R
- Wrzesień 2016: Założenie Fundacji OPC UA TSN z inicjatywy firmy TTTech specjalizującej się w rozwiązaniach sieciowych i firmy B&R z branży automatyki. Zaangażowane firmy będą później znane jako „Shapers”.
- Kwiecień 2017: Belden/Hirschmann i Phoenix Contact dołączają do grupy „Shapers”.
- Listopad 2017: Pilz, Hilscher i Wago dołączają do grupy „Shapers”.
- Kwiecień 2018: Rockwell Automation ogłasza przystąpienie do grupy „Shapers”.
- Listopad 2018: Fundacja OPC ogłasza poszerzenie swojej działalności o komunikację na poziomie urządzeń i sensorów z wykorzystaniem standardu OPC UA over TSN.
- Listopad 2018: ABB, Schneider i Rockwell dołączają do zarządu Fundacji OPC.
- Listopad 2018: Prezentacja komitetu nadzorującego OPC UA over TSN na poziomie urządzeń i sensorów: ABB, BECKHOFF, Bosch-Rexroth, B&R, Cisco, Hilscher, Hirschmann, Huawei, Intel, Kalycito, KUKA, Mitsubishi Electric, Molex, Omron, Phoenix Contact, Pilz, Rockwell Automation, Schneider Electric, Siemens, TTTech, Wago i Yokogawa.
- Listopad 2018: Pierwsze funkcjonalne urządzenia z OPC UA TSN zaprezentowane na targach SPS IPC Drives.