Axel Hulsch ist CTO bei IBHsoftec (Quelle: IBHsoftec)
Datenmodelle der Companion Specs nutzen
Die Verwendung der Companion Specs der OPC Foundation bietet eine weitere Möglichkeit. M. Heilmann weist darauf hin, dass diese Companion Specs, die mittlerweile für verschiedene Branchen spezifiziert wurden, nun bearbeitet werden können. „Mit den Companion Specs wurden Datenmodelle definiert, die die Präsentation von Maschinen und Anlagen nach oben hin beschreiben“, erläutert er. Für die Industrieautomatisierung gibt es Datenmodelle für die Steuerung von Produktionsanlagen und Maschinen, Überwachung und Diagnose sowie die Verwaltung von Produktionsprozessen und Energiemanagement. „Die entsprechenden Nodesets sind im Github der OPC Foundation verfügbar“, fügt A. Hulsch hinzu.
Nun kommt es darauf an, wie diese Datenmodelle mit Leben gefüllt werden. Normalerweise müssten Maschinen von Grund auf neu entwickelt werden, um diese Datenmodelle nutzen zu können. Doch jetzt besteht die Möglichkeit, Companion Specs mit Python-Modulen auf der Baugruppe von IBHsoftec zu verbinden. „Wir haben dies bereits erfolgreich mit PackML, der Maschinensprache für die Verpackungsindustrie, getestet“, informiert M. Heilmann.
Eine einfache Vorgehensweise
Um Datenmodelle mit Python-Modulen auf dem IBH Link zu verknüpfen, gehen wir folgendermaßen vor: Zunächst wird das gewünschte Companion Spec oder Datenmodell in das Projekt auf dem IBH Link UA integriert. Hierfür kann das entsprechende XML-File über den Webserver des IBH Link UA hochgeladen werden. Die Datenmodelle werden mithilfe spezieller Nodeset-Tools erstellt und beschreiben die Schnittstelle, über die die Daten ausgetauscht werden sollen. Beispiele für solche Tools sind UAModeler von Unified Automation, ein kostenpflichtiges Werkzeug, oder Siome von Siemens, eine kostenlose Variante. Auch Wago stellt einen Nodeset-Editor zur Verfügung. „Diese Nodesets werden dann direkt mit Funktionen verbunden“, berichtet A. Hulsch. „Ein solcher Editor erzeugt ein Python-Programmgerüst für den IBH Link“, fügt M. Heilmann an. „Es handelt sich sozusagen um eine Programmierhilfe, da es oft um komplexe Datenmodelle geht.“
Sobald das Datenmodell auf dem IBH Link UA verfügbar ist, wird ein Python-Programmgerüst aus dem Modell erstellt. Als nächster Schritt erfolgt das Schreiben des Python-Codes, mit dem auf die Daten des Datenmodells zugegriffen werden soll. „Die Client-Funktion wird in Python programmiert“, betont A. Hulsch. Der Code ermöglicht den Zugriff auf die Daten des Modells über die Schnittstelle. Abschließend wird der Python-Code in den IBH Link UA geladen. Dadurch wird es möglich, Daten aus dem Datenmodell in Python zu verarbeiten, wobei verschiedene Python-Module genutzt werden können.
Auch für Brownfield-Anwendungen geeignet
Die beschriebenen Möglichkeiten sind für alle Steuerungen verfügbar, die mit der IBH-Link-UA-Baugruppe ausgestattet werden können. Das umfasst derzeit S7- und S5-Steuerungen, Siemens-CNC sowie Rockwell- und Mitsubishi-Electric-Steuerungen und -Roboter. Somit können auch ältere Maschinen und Anlagen im Brownfield-Bereich, für die Digitalisierung ertüchtigt werden. Wenn die Baugruppe als OPC-UA-Server fungiert, kann eine „alte“ S5 also Daten an die Datenbank senden und Kommandos auslösen.
Unzählige Automatisierungsgeräte können über ein Python-Projekt Daten lesend und schreibend austauschen. „Dies eröffnet völlig neue Möglichkeiten für die Kommunikation innerhalb der OT-Ebene sowie zwischen IT und OT in der Welt des Industrial Internet of Things (IIoT)“, schließt A. Hulsch ab.