Gateway mit OPC-UA-Server

S. Hamann führt noch einen weiteren Aspekt an: „Die Konnektivität der Systeme ist entscheidend für mich als Projektplaner. Gut messen – das glaube ich. Aber die Verbindung fehlt mir zu oft.“ So sei für ihn die Konnektivität vom Gerät bis in die Cloud oder in andere angeschlossene Systeme wichtig.

„Wir können das. Wir sind Cloud-ready mit unserem Schaltschrank“, sagt J. Dierks. Dabei unterstützt das Bürkert System nicht ausschließlich einen Cloud-Anbieter, sondern der Anwender wählt seine Infrastruktur, ob Azure, AWS oder Ionos.

„Die Daten können in einer Cloud, in einem Leitsystem, in einer PLC oder in einer Edge abgelegt werden“, gibt J. Dierks an. Nicht alle Unternehmen hätten eine explizite Cloud-Strategie. Seine Aufgabe sei es, den Datentransfer machbar zu gestalten. Hierzu bietet Bürkert zudem das Gateway ME43 an. Das Multiprotokoll-Gateway unterstützt neben den üblichen Protokollen, wie Profinet, Ethernet/IP und Modbus TCP, auch OPC UA (Bild 1). Es ist über den unternehmenseigenen Bus „büS“ mit dem Analyse Schaltschrank verbunden und unterstützt alle auf Ethernet basierenden Kommunikationssysteme. Als Vorteil des ebenfalls verfügbaren OPC-UA-Servers nennt er: „Das ist für unsere Kunden wichtig, denn mit OPC UA liefern wir zusammen mit den Daten ein Informationsmodell mit. Das ist ein schöner Jaguar: Die Architektur, das Framework verrät mir jetzt, was gemeint ist ‒ das Tier oder das Auto. OPC UA ist also der UBS-Stecker für die Produktion und diesen wollen wir auch für uns und die Kunden nutzen.“

Dabei hat Bürkert den Analyse-Schaltschrank nicht nur zur Überwachung der Wasserqualität entwickelt. „Das System arbeitet wie eine Plattform“, erläutert J. Dierks. Man habe im System alle Daten zu den Prozessen und könne demnach auch Regelaufgaben übernehmen, heißt es aus der Entwicklungsabteilung. „Wir können kleinere Pumpen schalten und etwa das Chlor im Wasser dosieren. Die Aufgabe muss dann nicht eine übergelagerte Steuerung übernehmen. Der Anwender kann auf immer neue Programmierungen verzichten, wenn er in unserem System arbeitet. Der 8906 wird so zu einer Soft-SPS.“ (Bild 2)

Die Steuerung der großen Pumpen überlassen die Verantwortlichen den SPS-Systemen, aber viele kleine Ventile und Subsysteme können über den Analyse-Schaltschrank ge regelt werden. „Eine Anbindung an das TIA Portal von Siemens unterstützen wir auch“, unterstreicht der Entwickler.

Machine Learning hält Einzug

Der Anspruch von J. Dierks und seinem Team ist es aber, nicht „nur“ zu analysieren, zu überwachen, zu reporten und zu regeln. Der Anwender soll auf die Systeme direkt zugreifen und Informationsmodelle zurückspielen können. Dank des OPC-UA-Servers soll er mit den Daten aus dem System arbeiten, Modelle in einer Cloud oder GPU trainieren und diese wieder zurückspielen können. Denn maschinelles Lernen gewinnt auch in der Prozessindustrie an Bedeutung. „Wir wollen am Ende nicht eine Hardware, sondern dem Kunden eine bestimmte Wasserqualität verkaufen. Deshalb ist das Thema vorausschauende Wartung der Systeme über unseren Schaltschrank so wichtig für uns“, gibt J. Dierks an. Auch trainierte Datensätze oder Modelle kann er sich als Geschäftsmodelle der nahen Zukunft vorstellen. „Wir haben das Domänenwissen um die Prozesse, haben vor Ort die Analysedaten des Wassers (auch historische Daten), stellen die Konnektivität sicher und können Machine-Learning-Modelle auf dem System ausführen.“ Nur das Training liegt außerhalb des Schaltschranks.

„Wenn wir es schaffen, die Wasserqualität noch intelligenter zu überwachen und gutes Wasser zu produzieren, dann leisten wir auch einen Beitrag für die Vermeidung von unnötigem Wasserverbrauch“, ist er sicher. Dem stimmt S. Hamann zu: „Das Wassermanagement wird in allen Industrien – von der Automobilindustrie bis zur Food-and-Beverage-Branche – noch einmal an Bedeutung gewinnen. Wir nutzen viel Wasser in den Prozessen und deshalb brauchen wir eine gute Qualität beim Re-Use. Wenn uns maschinelles Lernen und ausgeklügelte Regelungen dabei helfen können, dann haben die Unternehmen nicht nur einen ökonomischen, sondern auch einen ökologischen Vorteil“, fasst der Prozessexperte zusammen.