Die Joint Working Group zwischen PI (PROFIBUS & PROFINET International) und der OPC Foundation hat nach kurzer Zeit eine Review-Version der Spezifikation „Safety over OPC UA based on PROFIsafe“ für Controller-Controller-Kommunikation erstellt. Damit sind die entscheidenden Schritte der grundsätzlichen Konzeption und detaillierten Spezifikationsausarbeitung getan.

Gestartet war das Projekt zur SPS IPC Drives 2017 mit einem Memorandum of Understanding basierend auf dem gemeinsamen Verständnis von PI und OPC-Foundation. Die jeweiligen Stärken - sowohl in der Technik als auch in der Marktdurchdringung - mussten für eine fehlersichere Controller-Controller-Kommunikation zusammengebracht werden.

Nach der Etablierung einer Joint WG aus namhaften Firmen und Organisationen waren den Experten für funktionale Sicherheit schnell die Eckpunkte und Randbedingungen klar: Die bewährten Protokoll-Sicherungsmechanismen (z. B. CRC-Prüfung, Codenames, Monitoring-Number, Watchdog-Überwachung und SIL-Monitor) können übernommen werden. Allerdings sind Anpassungen in den Zustandsmaschinen, den Protokoll-Datagrammen und der Initialisierung notwendig, da jetzt gleichberechtigte Controller untereinander, statt ein Controller mit unterlagerten Devices, kommunizieren.

Vor dem Hintergrund von Industrie 4.0 ist für die Akzeptanz des Standards außerdem die Unterstützung flexibler Anlagenstrukturen mit wechselnden Kommunikationspartnern von entscheidender Bedeutung. Das ist nun gelöst. Safety over OPC UA wird beliebige Netzwerktopologien (Linie, Stern, Ring, etc.) unterstützen, wobei Verbindungen prinzipiell auch zur Laufzeit auf- und abgebaut werden können. Ein gegebenes Interface kann abwechselnd von verschiedenen Partnern genutzt werden. Davon profitieren z. B. modulare Maschinen, Autonomous Guided Vehicles (AGVs), Autonomous Moving Robots (AMRs), Werkzeugwechsler usw. Anders als bei allen heutigen funktional sicheren Kommunikationsprotokollen müssen nicht mehr alle Teilnehmer schon bei der Projektierung gegenseitig bekannt gemacht werden. Dadurch wird es möglich, der Anlage z. B. einen neuen mobilen Roboter hinzuzufügen, ohne alle feststehenden Maschinen neu parametrieren zu müssen.

Der entsprechende Entwurf der Spezifikation ist ausgearbeitet und das Review in den Gremien kann starten. Eine erste Probeimplementierung als Proof of Concept wurde auf dem PI-Gemeinschaftsstand auf der SPS IPC Drives 2018 gezeigt.

Einmal mehr zeigt sich, dass die Kombination von bewährten und führenden Technologien und die Kooperation von starken Organisationen zu praxisgerechten Lösungen führt. PI (PROFIBUS & PROFINET International) ist offen für weitere Schritte.