Artesis Hogeschool Antwerpen - Industriële Wetenschappen - IMA: Informatie Modellering in Automatisering

Abstract: Om tegemoet te komen aan de stijgende vraag naar geïntegreerde systemen, zijn diverse concepten uitgewerkt om industriële elektronische communicatie te realiseren in een productieomgeving. Implementaties zijn mogelijk vanaf ‘field management’ (PLC, microcontrollers) via ‘process management’ (SCADA, MES) tot ‘business management’ (ERP). Diverse industriële protocollen of veldbussystemen zijn beschikbaar voor verschillende applicatiedomeinen. Bovendien is er sinds eind jaren negentig een generieke communicatiestandaard (OPC) beschikbaar die informatie, bereikbaar via deze diverse protocollen, kan samenbrengen in een overkoepelend systeem. Voorheen waren enkel grote bedrijven, die het volledige gamma van noodzakelijke componenten van een geïntegreerd systeem kunnen leveren, in staat om een totale oplossing aan te bieden. Dankzij de beschikbaarheid van standaard OPC interfaces werden echter ook KMO’s belangrijk als toeleverancier van specifieke producten die als onderdeel van een groter systeem bijzonder competente bijdragen kunnen realiseren. De standaardfamilie OPC werd de ‘enabler’ om ‘cross-vendor’ systemen te bouwen met een grote diversiteit van functionaliteit.
In het voorgaande bedoelen we vooral productiesystemen, die gezien het over fysische producten gaat, gelokaliseerd zijn in een bepaalde site. De elektronische communicatie omtrent een dergelijk systeem is typisch gerealiseerd in een zogenaamd Local Area Network (LAN). De oorspronkelijke OPC specificaties kwamen anno 1996 tot stand in een tijdperk waarin men geen idee had hoe de gigantische groei van het internet de moderne industrie, en bijgevolg ook industriële datacaptatie, zou beïnvloeden. De Microsoft standaard DCOM, waarop OPC was gebaseerd, bleek ongeschikt om geïntegreerde systemen te bouwen die de grenzen van LAN’s overschrijden. Bijgevolg heeft de OPC Foundation enkele jaren geleden de recente OPC Unified Architecture standaardfamilie uitgewerkt om integratie mogelijk te maken in een bredere context, in theorie zelfs wereldwijd, gebruik makend van ‘secured sessions’ over het internet. Het eerder abstract en relatief complex karakter van OPC UA was voor vele KMO’s een struikelblok om gebruik te maken van deze uitdagende mogelijkheden om enerzijds grotere geïntegreerde systemen te kunnen bouwen via het internet, en anderzijds non-windows platforms (bv diverse embedded systemen) te kunnen aanspreken zonder een ‘intermediate’ Windows-PC. Het platformonafhankelijk toegankelijk maken van multi-vendor systemen via een OPC UA interface werd voor het deel KMO’s uit ons consortium dat ook partner is in het lopende project ‘WebCom IWT 090165’ praktisch gedissemineerd. Hoe deze toegankelijke ‘data-sources’ volgens een ‘best practice’ gestructureerd dienen te worden is een andere uitdaging.
Dit onderzoeksvoorstel wil een methodologie uitwerken om voor diverse applicatiedomeinen productiedata elektronisch beschikbaar te maken op een gestructureerde manier. In een aantal gevallen zijn er industriële standaarden beschikbaar (bv ISA 88/95), maar zijn de ‘modelling rules’ onvoldoende specifiek gedefinieerd om ‘cross-vendor’ interoperabiliteit te garanderen. Een aantal onderzoeksprojecten die bij het indienen van dit onderzoeksvoorstel lopende zijn, brengen een aantal informatiemodellen in kaart. We zullen pragmatisch inspanningen doen om dergelijke standaarden te herdefiniëren volgens de ‘modelling rules’ van OPC UA. De uitvoerende onderzoeksgroepen anticiperen echter dat KMO’s moeilijkheden zullen ondervinden om deze OPC UA gebaseerde informatie modellen te implementeren. Dit is het probleem waar dit onderzoekvoorstel zich in de eerste plaats op richt. Proefopstellingen zullen worden gemaakt met diverse apparatuur, waarvan de beschikbare data gestructureerd is volgens informatiemodellen voor meerdere productiesituaties. De onderzoeksgroep zal ondersteuning bieden voor het ontwikkelen van nieuwe interfaces en voor het configureren van bestaande producten om ‘proof of principles’ te bekomen in een interoperabiliteits labo.