Egal ob SPS, CNC, MES oder Datenbanken: Im Zuge der Smart Factory gilt es alle Systeme und Instanzen im Unternehmen miteinander zu vernetzen. Die Anhebung von Daten heterogener Systeme auf OPC-UA-Standard – sowohl auf der Produktions- als auch auf der IT-Ebene – kann hierbei eine schnelle und kostengünstige Basis schaffen. Neue Maschinen und Bestandsanlagen lassen sich auf diese Weise unkompliziert zusammenzuführen.
Beliebige Daten und Formate
Datenquelle und Datenziel können dabei x-beliebiger Natur sein: Es lassen sich z.B. SPSen, CNC- und andere Maschinensteuerungen sowie Leitsysteme oder Datenbanken auf einfache Weise vernetzen. So könnte ein MES durch Schreiben in eine CSV-Datei eine Rezeptur an die Kunststoffspritzgießmaschine senden. Oder eine SPS erzeugt mittels Bit-Flanke einen Produktionsdatensatz in einer SQL-Datenbank. Der dahinter stehende Ansatz: Codabix hebt sämtliche Datenpunkte des Systems auf den Kommunikationsstandard OPC UA. Ein OPC UA Client kann so über ein und dieselbe Verbindung von Steuerungen, Tools, Datenbanken und sonstigen Dateien oder Geräte lesen und schreiben. Der Datenaustausch zwischen den jeweiligen Systemen läuft wie von selbst und ohne Änderung am Programm der jeweiligen Endgeräte. Aktuelle Prozessdaten lassen sich mit Zeitstempel und Qualitätsinformation in der integrierten historischen Datenbank automatisch ablegen. Das modulare Konzept stellt eine Anpassung des Systems an jede Anforderung sicher.
Konfiguration via Web Interface
Die Struktur wird an zentraler Stelle per Web Interface konfiguriert. Dabei lassen sich sowohl Verbindungs- als auch die Variablenparameter der angeschlossenen Devices definieren und verknüpfen. Die Anlage lässt sich dynamisch im laufenden Betrieb erweitern bzw. anpassen. Codabix veröffentlicht die Variablen in OPC-UA-konformer Node-Struktur. Durch die Unterstützung von FileTypes für OPC UA ist es z.B. möglich, signierte PDF-Dateien bereitzustellen, die während des Produktionsablaufs erzeugt werden. Neben OPC UA ist auch ein RESTful-Web-Service integriert, was den Zugriff für Web-Applikationen wie Mobile Apps oder Datenanalyse-Tools erleichtert. Die möglichen Datenquellen und -ziele können z.B. sein:
- OPC UA Server/Client (SPS/PC/Embedded Devices)
- MQTT (IoT-Devices)
- Server/Client mit RESTful Webservices
- Datenbanken (z.B. MySQL, MSSQL, Oracle, SAP), Textdateien (z.B. CSV, XML), Dateien mit benutzerdefiniertem Format
- SPS-Steuerungen (S7, S5, Wago, Rockwell, Beckhoff, Modbus, Ethernet/IP)
- Devices mit Standardprotokollen wie RFC 1006 (RAW), TCP/IP RAW oder ASCII
- CNC-Maschinen, Spritzgießmaschinen (OPC UA, Euromap, Seriell)
- sonstige Geräte mit TCP/IP oder Serial Interface
- Barcode/RFID Scanner
- Maschinen mit seriellen Protokollen/Informationen
- Digitale/Analoge I/Os zur Anbindung von konventionellen Maschinen ohne Interfaces
- Daten aus Servern
- Codabix-intern generierte Variablen
Entwicklung und Aufbau
Codabix wurde vollständig in der ausgereiften und systemunabhängigen Programmiersprache C# entwickelt. Die aktive Beteiligung von Microsoft an der Linux-Welt (.NET Core) lässt erkennen, dass gerade .NET-Applikationen systemunabhängig lauffähig sind bzw. sein werden. Traeger nutzt für Codabix stets die aktuellsten .NET-Interfaces, damit das Tool gut auf .NET Core ausgerichtet ist. Das Tool läuft auf allen Windows-Desktop- und -Server-Versionen. Voraussetzung ist das .NET Framework, mindestens in Version 4.6. Die Anforderungen an CPU-Leistung, Arbeitsspeicher und Festplatte hängen vom gewünschten Datendurchsatz und Datenvolumen ab. Die Data Bridge kann als Applikation im Benutzermodus oder als Dienst gestartet werden. Die Lauffähigkeit auf Nicht-Windows-Systemen ist in Vorbereitung. Das Tool hat eine modular aufgebaute Struktur bestehend aus Codabix Core, sowie den einzelnen Plugins bzw. Interfaces für die Maschinenkommunikation und IT-Anbindung. Im Core laufen sämtliche Daten des Systems zusammen: Sie werden u.a. vorverarbeitet, nachverarbeitet, skaliert, konvertiert oder geroutet. Die Core besteht aus einem Highspeed Data Cache, der einen hohen Datendurchsatz garantiert. Sämtliche Aktualwerte befinden sich im Arbeitsspeicher und sind somit für die angeschlossenen Plugins schnell abrufbar. Im Core befinden sich folgende Module:
