HZDR - OPCUA Adapter für MTCA4U-Systeme
Projektinformationen
| Volltitel | OPC UA Adapter für die MTCA4U Kontrollsystem-Schnittstelle |
| Projektdauer | 07-12/2016 |
| Projektmanager | Chris Paul Iatrou |
| Projektpartner | Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Deutsche Elektronen-Synchrotron, Technische Universität Dresden - Professur für Prozessleittechnik, Aquenos GmbH |
Projektbeschreibung
Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde eine Schnittstelle basierend auf OPC UA untersucht, die den Variablenhaushalt von MTCA.4 Steuerprogrammen mithilfe der ChimeraTK Kontrollsystemschnittstelle reflektiert. Dabei wird OPC UA als generische Abstraktion der unterliegenden Systeme genutzt um eine Unabhängigkeit des genutzten Prozessleitsystems zu erreichen. Hierfür wird das Prozessabbild aus dem Applikationsprozesses über die Kontrollsystemschnittstelle bezogen und mittels Informationsmodellen in OPC UA Leitsystemen, Messauswertungsstellen oder Persistierungsendpunkte zugänglich gemacht.
Die in der Strahlungsquelle ELBE am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf verwendeten Linearbeschleuniger verwenden ein in Kooperation mit dem DESY entwickelte, autonome Steuerungs- und Regelsystem basierend auf der MTCA.4 Spezifikation. Die MTCA.4-Systeme bilden dabei eine geschlossene und weitgehend autonome Regelungskette für die einzelnen Stufen des Linearbeschleunigers. Für die Qualitätskontrolle und Auswertung der Experimente ist der anwenderseitige Zugriff auf Zustände und Parameter trotzdem von kritischer Bedeutung. Gleichzeitig gilt es, Prozesswerte in industrietypische Leitsystemen wie WinCC darzustellen.
Die in der Prozessindustrie tolerierte Bandbreiteneinschränkungen der Feldbusssysteme sowie die mangelhafte Unterstützung für die Integration hoher semantischer Informationsvolumen aus der Feldebene in lokale und zentrale Leitsysteme führen in diesem Anwendungsfall jedoch zu erheblichen Beeinträchtigungen in der Erfassung und im hersteller-/plattformübergreifenden Zugriff auf kritische Laufzeitinformationen.
Im Rahmen des Forschungsprojektes wird eine Schnittstelle basierend auf der Trägertechnologie OPC UA untersucht, die den Variablenhaushalt von MTCA.4 Steuerprogrammen mithilfe der ChimeraTK Kontrollsystemschnittstelle reflektieren soll. Dabei wird OPC UA als generische Abstraktion der unterliegenden Systeme genutzt um eine Unabhängigkeit des genutzten Prozessleitsystems zu erreichen. Hierfür wird das Prozessabbild aus dem Applikationsprozesses über die Kontrollsystemschnittstelle MTCA4U bezogen und mittels Informationsmodellen in OPC UA lesend wie auch schreibend zugänglich gemacht.
Die Prozesswerte der Steuerapplikation werden so durch den OPC UA Adapter semantisch annotiert und über die OPC UA Serverapplikation Clients als Datenbasis zugänglich gemacht.Die aus der Kontrollsoftware bezogenen Prozesswerte können so per OPC UA an Leitsysteme, Messauswertungsstellen oder Persistierungsendpunkte propagiert werden.