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ネットワーク化された工場の通信ビルディングブロック

Harting10719技術記事

2016は AIM-D協会 OPC財団と協力して、自動IDデバイス用の新しい通信規格をリリースしました。 ニュルンベルクでの最後のSPS IPCドライブでは、この規格が多くのデバイスメーカーとそのユーザーによって、自動IDの範囲全体にわたって受け入れられていることが明らかになりました。 ハーティング 最初からボートに乗っていた。

SiemensとHartingに動機付けられて、AIMシステム統合ワークグループは2014で、自動ID(自動識別とデータ取得)業界のための新しい、将来に耐える、技術とメーカーに依存しない通信規格を定義することを決めました。 これまで、多くの機器が独自のインターフェースを介して通信していました。 さらに、異なる通信規格が異なるテクノロジに適用されることがよくあります。 バーコードなのかUHFなのか RFID 接続されるソフトウェアの通信インターフェースのプログラミングにも影響を与えました。 これらの条件は歴史的に成長していました。

4.0業界の基盤技術としての自動ID

Harting30719自動ID技術により、コンテナ、回路基板、自動車ボディ、病院用ベッドなど、現在では自動識別が可能です。通常、オブジェクトをメンテナンスすることなく、完全にパッシブです。 UHF RFID(RAIN RFIDとも呼ばれる)では、オブジェクト自体にまだメモリがあります。 製造日およびプリント回路基板のファームウェアバージョンなどの情報は、この例では、電力供給なしで、無線で検索可能または更新可能に、プリント回路基板上に直接記憶することができる。

今日、Auto IDテクノロジは、次のような総合的なソリューションを提供するための自然なツールです。 実現する自動倉庫物流センターとして。 コミュニケーションの障壁は望ましくありません。 どのAuto IDテクノロジをどの目的に使用するかは、Auto IDデバイスの通信インタフェースではなく、ユースケースを決定する必要があります。 さらに、自動化ピラミッドなどの古典的な通信構造が分割されます。 今日、RFIDリーダーは生産ラインのPLCと同様にERPシステムと直接通信します。

これらのアイデアと要件に動機付けられて、AIMワーキンググループはOPC UAに基づく通信インターフェースを定義することを決めました。 OPC UAは、現代の通信アーキテクチャを実現するための規格の1つであり、業界4.0に関する連邦政府のRAMI仕様にも記載されています。 さらに、OPC UAはすでに多くのPLCやソフトウェアシステムでサポートされています。 マシンとクラウド内のデータベースシステムとの通信は、実現が非常に簡単です。 OPC UAはオートメーション業界の通信規格です。 この業界にはほとんどサプライヤーがなく、今日OPC UAインターフェースをまだ提供していない機械メーカーもほとんどありません。

そのオブジェクト指向構造のおかげで、OPC UAはさまざまな自動ID技術のための共通の通信規格を開発するのに非常に適しています。 IDを簡単に認識するためのスキャン方法などの類似点は、親クラスで定義できます。 特定の特性は、各Auto IDテクノロジの派生クラスに実装できます。 このメカニズムを使用すると、共通の基本機能を疑うことなく、標準に基づくベンダー固有の拡張を入力できます。

すぐに安全が侵害される

通信セキュリティも重要なトピックです。 分離通信システムも生産や物流においてますます一般的ではなくなっています。 すでに述べたように、自動IDシステムの垂直方向および水平方向の統合は、今日トータルソリューションを生み出すために非常に重要です。 OPC UAはすでにいくつかの統合セキュリティメカニズムを提供しています。 これは、連邦情報セキュリティ局(BSI)によってもテストされました。 BSIは、OPC UAがすでに安全なデータ通信を実装するためのメカニズムを統合的に提供していることを確認しました。 BSIによると、「OPC UAはセキュリティ面で開発されたもので、体系的なセキュリティギャップはありません」。 自動IDシステムの場合、この点は無視できません。 結局のところ、AutoIDシステムによって通信されたデータに基づいて、完全なマシンとプロセスはほぼ自律的に動作します。

セキュリティのトピックは、PLCやコンピュータシステムとの通信の観点からだけでなく、AIM協会のメンバーも一般的に重要だと考えています。 そのため、AIM Germanyは2018年に独自のワーキンググループ「Auto ID + Security」を設立しました。 このワーキンググループは、自動ID技術を安全に使用する方法に関する行動のための勧告を作成します。

2016は、ハノーバーメッセでAIMドイツに、自動IDコンパニオン仕様の新しいOPC統合アーキテクチャを紹介しました。 市場で入手可能なSiemensとHartingの最初のRAIN RFIDデバイスは、OPC Foundationのブースでデモアプリケーションとして展示されました。 たとえばMicrosoft Azureクラウドへの直接通信は問題になりません。 インターフェース仕様はリクエストに応じてすべて無料で利用可能です このメールアドレスは、スパムロボットから保護されています 表示するにはJavaScriptがオンにする必要があります! 利用可能。 これは、すべてのPLCとバックエンドシステムがこのインタフェースを直接統合できることを意味します。

2016以降、OPC UAはさらに重要性を増しています。 2018の年にフォルクスワーゲングループがOPC財団に参入したことは、ドイツとヨーロッパの主要セクターの1つである自動車業界でも、OPC UAが重要であると考えていることを示しています。 21について 5月2019、ドイツ自動車工業オートメーションイニシアチブ(AIDA)は、ドイツ技術連盟(VDMA)と協力して、OPC財団と協力して、ヴォルフスブルクのフォルクスワーゲンで自動車サプライヤー向けのOPC UA情報デーを開催します。 これは、自動IDテクノロジのユーザーがOPC UAを要求していることも示しています。

OPC UAインターフェースを備えた自動ID装置

2016でリリースされた自動IDコンパニオン仕様のOPC統合アーキテクチャは、現在、多くの自動IDメーカーによってデバイスに統合されています。 11月に開催されたSPS IPC DrivesのOPC Foundationブースで見られるように、2018、OPC UAインターフェースを備えたバーコード、HFおよびUHFデバイスが利用可能になりました。 現在我々は異なる自動ID技術を持っていますが、共通の通信規格です。 したがって、さまざまなメーカーのさまざまなデバイスとの均一で安全なデータ通信は、OPC UA(オートメーション業界の将来性のある通信規格)に基づいて実現されています。

もちろん、各メーカーの自動IDデバイスは異なります。 差別化の選択肢は十分にあります。 データ交換のみが標準化されています。 これにより、自動IDテクノロジの統合が簡単になります。 「組み込みセキュリティ」のおかげで、通信のセキュリティは正しいアプリケーションで向上します。 これにより、インダストリー4.0への自動化の拡大が加速します。

ワーキンググループの今後の活動

しかし、ワークグループシステムの統合は、2016年にその仕事を終えていませんでした。 参加者は、インターフェース仕様の拡張と改善に常に取り組んでいます。 タスクは多様です。 重要な問題は、自動IDビューから、より単純なアプリケーションシナリオへのインターフェースの単純化です。 これにより、実装とインタフェースの統合がスピードアップし、不要なハードルがなくなります。 そのため、将来的には単一のオブジェクトの単純なスキャンが純粋に変数によって達成される可能性があります。 関数呼び出しはもう必要ありません。 実装作業は最小限に抑えられます。

もう一つの重要なトピックはセンサーデータの統合です。 特に、RAIN RFID技術は、センサー値の送信にますます使用されています。 このようにして、オブジェクトを明確に識別し、追加のデータを読み取り、現在のオブジェクトの状態を問い合わせることができます。 ギアボックスが熱いか、湿っているか、またはコンテナがしっかりロックされているかについての情報は、直接問い合わせることができます。 多くの場合バッテリーレス - 受動的で追加のメンテナンスなし。
個々の技術はますます融合しています。 クラシックセンサーと自動IDは一緒に成長します。

AIM Germanyはまた、2018の年に追加のワーキンググループ "RFID + Sensor Technology"でこの点を取り上げました。 もちろん、OPC UAベースのインタフェースを拡張する際には、このワーキンググループの結果と推奨事項も考慮に入れられます。 RAINまたはAIM North America Associationについての国際的な交換もあります。

OPC財団と協力してAIMドイツによる自動IDコンパニオン仕様のためのOPC統合アーキテクチャの最新リリースがハノーバーメッセ2019で発表されました。 上記の作業パッケージの最初の結果は、すでにここに含まれています。

Harting20719作者(写真)は、Harting ITソフトウェア開発のRFID事業開発マネージャであり、AIM-Dの役員であるOlaf Wilmsmeierです。

上の写真:左から:OPC Foundationの会長兼エグゼクティブディレクターのStefan Hoppe。 Hans Turck GmbH&Co. KGのAIM-Dシステム統合ワーキンググループの会長であるBernd Wieseler。 Harting ITソフトウェア開発GmbH + Co. KG、AIM-Dの役員、Olaf Wilmsmeier氏。 ascolab GmbH、OPC財団テクニカルアドバイザリーカウンシル、Matthias Damm

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