EINDVERSLAG WEBCOM TETRA PROJECT

Eindverslag WebCom TETRA project

FINAL

EM Research Unit

EINDVERSLAG WEBCOM TETRA PROJECT Release: Final

Laatste wijziging: Vorige versies:

31/05/2012 22/05/2012 25/05/2012 26/05/2012 31/05/2012

Document gecreëerd Draft versie 1 klaar Revisie door Vincent Revisie door Dirk

Algemene gegevens ................................................................................................................ 2 Indicatoren ............................................................................................................................. 2 Analyse behaalde projectresultaten ....................................................................................... 5 Werkpunt 1: Benchmark .................................................................................................................. 5 Werkpunt 2: Development support .................................................................................................. 6 Werkpunt 3: Configuration and interoperability with existing products ........................................... 7 Werkpunt 4: Gateways and interoperability with Windows based products ..................................... 8 Werkpunt 5: Case study ................................................................................................................... 9 Werkpunt 6: Dissemination and Valorization ................................................................................... 9 Gemeten effecten bij de doelgroep ...................................................................................... 11 Valorisatie overzicht ............................................................................................................. 12 Algemene beschouwing WebCom valorisaties ................................................................................ 12 Concrete WebCom Valorisaties ...................................................................................................... 13 Internationaal luik ................................................................................................................ 15 Innovatiedoel ....................................................................................................................... 16 Prestatietabel ....................................................................................................................... 18 Referenties ........................................................................................................................... 19

Pagina 1 van 20


FINAL

EM Research Unit

ALGEMENE GEGEVENS IWT-projectnummer Startdatum van het IWT-project Einddatum van het IWT-project Projectduur Aantal mensmaanden Projectleider en organisatie

090165 01/12/2009 31/3/2012 28 maanden 53 Dirk van der Linden – Artesis Hogeschool Antwerpen

INDICATOREN Inhoudelijk verloop van het project √ het project verloopt grotendeels volgens planning en de mijlpalen voorzien voor deze fase van het project zijn (grotendeels) gehaald o de uitvoering wijkt af van de planning zonder dat finaal een belangrijke invloed wordt verwacht o belangrijke mijlpalen worden niet (tijdig) gehaald en/of er zijn grote wijzigingen in de uitvoering Interactie met de doelgroep (o.a. via de gebruikersgroep) o de interactie met de doelgroep verloopt zoals gepland √ er zijn wijzigingen/vertragingen in de interactiemomenten met de doelgroep zonder dat dit een belangrijke invloed heeft op het project o er zijn problemen in de interactie met de doelgroep die bijsturing vragen Haalbaarheid van het innovatiedoel √ het in de specifieke voorwaarden omschreven innovatiedoel blijft behouden en haalbaar o er is bijkomende onzekerheid over het bereiken van het innovatiedoel maar het project wordt niet ten gronde bijgestuurd o het innovatiedoel is niet of onvoldoende haalbaar en het project moet bijgestuurd worden en/of het innovatiedoel moet aangepast worden Inzet van de middelen o de middelen en de menskracht worden ingezet zoals voorzien √ er zijn vertragingen/versnellingen/wijzigingen in de ingezette middelen, maar het is de verwachting dat de wijzigingen over de volledige looptijd van het project beperkt zullen blijven o er zijn grote wijzigingen in de inzet van de middelen

Pagina 2 van 20


FINAL

EM Research Unit

Gewijzigde externe omstandigheden of wijzigingen bij de begunstigden of uitvoerders √ er zijn geen relevante gewijzigde omstandigheden die de valorisatie sterk beïnvloeden o er zijn wijzigingen bij de begunstigden of uitvoerders maar de valorisatie komt niet in het gedrang o er zijn gewijzigde interne of externe omstandigheden die de valorisatie sterk beïnvloeden Melding? o dit voortgangsverslag omvat ook een melding Kruis dit vakje aan als u dit verslag tevens beschouwt als een melding in de zin van art.7 van de Algemene IWT-voorwaarden. Geef dan zeker ook een grondige toelichting in het volgende vak. Toelichting (verplicht als u in één van de vorige vakken de 2e of 3e optie of melding heeft aangekruist) Geef hier een korte toelichting als u ergens de 2e optie heeft aangekruist. Wat betreft interactie van de gebruikersgroep werden, zoals aangegeven in het voortgangsverslag, bezoeken en infosessies georganiseerd ten einde de interactie van de gebruikersgroep te optimaliseren. Wat betreft de inzet van middelen werden, zoals aangegeven in het voortgangsverslag, voorstellen gedaan om problemen bij de aanwerving van geschikte onderzoekers op te lossen. Twee maatregelen werden genomen: 1) Maarten Reekmans, consultant van het bedrijf TASS werd ingezet als projectmedewerker. Hiervoor werd een speciale aanvraag gedaan. De oorspronkelijke begroting voor personeel bleef ongewijzigd gezien het werk van Maarten aan kostprijs (zonder winst voor TASS) werd aangeboden. Financieel gezien wordt deze loonkost aan kostprijs doorgerekend via maandelijkse facturen van TASS. Deze maatregel heeft er toe geleid dat het project is kunnen starten zoals voorzien op 1 december 2009, weliswaar met slechts één projectmedewerker. 2) De tweede projectmedewerker, Vincent Vanderputten, werd op de reguliere manier aangeworven op 3 maart 2010. Om deze laattijdige aanwerving te compenseren werd verlenging van het project met 4 maanden voorgesteld, zonder wijzigingen van de beschikbare middelen (zie addendum overeenkomst 090165 per aangetekend schrijven van 5 oktober 2011). De projectduur werd 28 maanden i.p.v. de geplande 24, en de einddatum 31 maart 2012. Het voorziene aantal mensmaanden over de totale projectduur bleef ongewijzigd (i.e., 53 mensmaanden). Geef een uitgebreidere toelichting als u ergens de 3e optie heeft aangekruist of als u met dit verslag een melding wil doen. Beperk u in deze gevallen niet tot het melden van wat er gebeurd is, maar leg uit wat de gevolgen zijn en wat u zal doen om daarmee rekening te houden. Toelichtingen bij het verder verloop of bijkomende commentaar (facultatief) Geef hier, indien u dit nuttig vindt, commentaren die u niet elders in het formulier kon opnemen. De voortgang van het project is in meer detail gedocumenteerd met verslagen en leverbaarheden op de projectwebsite www.webcom-eu.org Merk op dat het nodig is om met behulp van de Login Form een account te creëren voordat de informatie, specifiek bestemd voor de gebruikersgroep, toegankelijk wordt Pagina 3 van 20


FINAL

EM Research Unit

op de download pagina. De aanmaak van een nieuwe account kan enige tijd duren vermits een manuele actie van een onderzoeker vereist is. Het spreekt vanzelf dat het de bedoeling is dat personen van IWT ook over deze informatie kunnen beschikken. (Dit werd ook al aangegeven in het voortgangsverslag).

Melding van successtories of relevante cases die mee helpen om innovatie in de kijker te zetten (facultatief) Geef in het kort aan waarover het gaat en wie de betrokken adviseur was. IWT neemt dan verder contact op ingeval van mogelijke publicatie(op bijv. de IWT website). U kan dan de opgemaakte tekst ook zelf gebruiken. Sinds april 2010 werd de onderzoeksgroep gerenommeerd als “OPC Europe Country Representative” voor België (zie www.opceurope.org). Op deze manier is de projectwebsite www.webcom-eu.org internationaal bereikbaar, met ook een link naar IWT. Op vraag van de internationale partner “OPC Foundation” werd de disseminatie actie “OPC Benelux Day 2012”, behalve naar de Vlaamse brede doelgroep, ook naar de hele Benelux gericht. Gezien de onderzoeksgroep dit engagement heeft aanvaard, bestaat de mogelijkheid dat de nominatie “OPC Europe Country Representative” voor België in de toekomst formeel uitgebreid wordt naar de Benelux. De IWT adviseur van dit project TETRA 090165 is Carine Lucas.

Pagina 4 van 20


!"

FINAL

EM Research Unit

Schematical overview of the work packages and milestones. #

ANALYSE BEHAALDE PROJECTRESULTATEN WP1: Benchmark

WP2: Development support

WP3: Configuration and interoperability with existing products WP6: Dissemination and Valorization WP4: Gateways and interoperability with windows based products

WP5: Case Study F IGUUR 1 O VERZICHT W ERKPUNTEN !

! ! !

WP1: Benchmark of OPC Unified Architecture and the needs of the user group Werkpunt 1: Benchmark !

In ! dit eerste werkpunt is het meeste tijd uitgegaan naar een grondige literatuurstudie van OPC Unified TARGET: Architecture UA). Hierbij werd gebruik gemaakt van de IEC 62541 (OPC UA) standaard, vakliteratuur en The aims of (the WP1 are the following: The OPC Unified Architecture very ecomprehensive, abstract and complex. academische publicaties. Tijdens specifications deze studie ware erden en samenvatting [1] en een presentatie [2] Implementers will rarely or not implement everything, but consider implementation of specific gemaakt die in latere stadia van het project werden gebruikt om de gebruikersgroep en studenten te informeren over OPC UA. Om dTETRA e noden van de partners te meten hebben we met elke partner een individuele 12/24 meeting EraSME georganiseerd vertrekkende van een vooraf opgestelde vragenlijst. Buiten deze vragenlijst is er ook een WEBCOM: Webgebaseerde communicatie in een industriële omgeving meer open gesprek gehouden om zo de concrete situatie van de partner te kunnen inschatten [3]. Om de noden van onze partners te gaan toetsen aan de internationale industriële gemeenschap is er een wereldwijde enquête gehouden [4] met daarin gelijkaardige vragen die we bij de partners gesteld Pagina 5 van 20

M = Technical Facility Management). Also, quite general anagementEindverslag tasks Wsuch as palarm, event and user logging ebCom TETRA roject FINAL ceived high importance rankings among respondents.

EM Research Unit

hebben. Deze enquête is via de netwerken van onze partners verspreid (Agoria, VIK, OPC Foundation, DSP Valley). In totaal hebben we 719 ingevulde enquêtes ontvangen met een geografische verdeling die in figuur 2 te zien is.

F IGUUR 2 G EOGRAFISCHE V ERDELING R ESPONDENTEN

Figure 4.

OPCOPC Foundation members and by region Omdat UA een modulaire architectuur is wrespondents aar steeds nieuwe facetten aan worden toegevoegd zijn we tot de conclusie gekomen dat een éénmalige enquête niet de gewenste resultaten levert. Daarom zijn we een dynamische web-‐gebaseerde tool gaan ontwikkelen [5]. Er is bovendien ook een studie gedaan van de beschikbare commerciële producten die al op de markt zijn en welke facetten van OPC UA deze ondersteunen. Tot slot is er gekeken naar de verschillende ontwikkeltools die voorhanden zijn om zelf OPC UA toepassingen te gaan ontwikkelen.

Werkpunt 2: Development support De development support is gedurende het hele project parallel uitgevoerd met de andere werkpunten in overeenstemming met de vragen van de partners. Tijdens de eerste 6 maanden van het project werd er vooral voorlichting gegeven over de technologie en eigen voorbeeld implementaties gemaakt. Hierna zijn verschillende bedrijven ook verder gegaan met eigen software ontwikkelingen. Zij werden hierbij ondersteund door de onderzoekers. Aangezien er verschillende zwaartepunten liggen bij de bedrijven en de skillset van de 2 onderzoekers is er geopteerd om de ontwikkeling op te splitsen in 2 complementaire groepen: 1) Embedded en multi-‐platform (onderzoeker Maarten Reekmans) a. Embedded en low power toepassingen met C/C++ b. Cross platform toepassingen met Java c. Verschillende besturingssystemen (Windows/Linux/Android/VxWorks)

Pagina 6 van 20


FINAL

EM Research Unit

2) Windows gebaseerde ontwikkeling (onderzoeker Vincent Vanderputten) a. Windows gebaseerde toepassingen in C#.NET b. Ontwikkelingen met commerciële tools c. Voorbeeld implementaties nieuwe facetten OPC UA De deliverables die voor alle leden van de gebruikersgroep vrij beschikbaar zijn op de website http://webcom-‐eu.org: • • •

•

OPC UA C#.NET Tetris Tutorial [6] Android OPC UA Client – rapid prototyping library [7] Levelproces in labo D15 gecontroleerd door remote OPC UA client [8] o Via UA Wrapper o Met commercieel product (Inductive Automation) NXT robot opstelling met OPC UA [9]

De andere deliverables die op aanvraag beschikbaar zijn en die in de gebruikerscommissies inhoudelijk naar de gebruikersgroep gedissemineerd zijn [10]: • • • • • • • • • • • • •

Porting van de OPC UA ANSI C stack naar Linux Ondersteuning open source Java OPC UA implementatie OPC UA Client op ARM gebaseerd embedded systeem Ontwikkeling OPC UA software door Macq in ANSI C Ontwikkeling web gebaseerde tablet applicatie geschikt voor iPad Video Client OPC UA in C#.NET Beckhoff motorsturing met OPC UA Siemens motorsturing met OPC UA VrContext OPC UA interface WalkInside Feedback HbSoftSolution Java SDK Feedback Prosys Java SDK Android Ninety-‐Five OPC UA interface op Easy|95 software C#.NET voorbeeld implementaties o Data Access o Eventing o Redundancy o Views o Aggregating server

Werkpunt 3: Configuration and interoperability with existing products In dit werkpunt wordt de interoperabiliteit van producten uitgetest. Met andere woorden wordt nagegaan of producten van verschillende fabrikanten die aan de OPC UA standaard voldoen ook echt Pagina 7 van 20


FINAL

EM Research Unit

met elkaar kunnen communiceren. Om dit aspect te controleren werden verschillende merken en producten met elkaar in verbinding gebracht. De belangrijkste hiervan zijn: • • • • • • • • • • •

Unified Automation ANSI C SDK Unified Automation C++ SDK OPC Foundation C#.NET SDK Prosys Java SDK HbSoftsolution Java SDK Siemens OPC UA Server Beckhoff OPC UA Server Inductive Automation OPC UA Server Kepware KEPServerEX Matrikon OPC Universal Connectivity Server Unified Automation UaExpert Client

De kwaliteit van de interoperabiliteit ligt erg hoog. Buiten enkele uitzonderingen die dikwijls in latere versies van de producten werden verbeterd zijn er voor de ondersteunde facetten weinig problemen te melden. De oorzaak van deze goede interoperabiliteit ligt in het feit dat er een certificeringslabo bestaat, een compliance test tool (CTT) en er 3x per jaar interoperabiliteitsworkshops worden georganiseerd afwisselend in Europa, de Verenigde Staten en in Azië. Deze conclusie is voor de gebruikersgroep bijzonder belangrijk omdat in industriële toepassingen robuustheid en bewezen garanties via certificering belangrijk zijn voor bedrijfskritische toepassingen.

Werkpunt 4: Gateways and interoperability with Windows based products Het WebCom onderzoeksproject baseert zich vooral op de industriële communicatiestandaard OPC Unified Architecture. Deze specificaties zijn een nieuw geïntroduceerde standaard uitgebracht in 2006. OPC UA is een opvolging van de “klassieke” OPC specificaties die sinds 1996 in gebruik zijn. Gezien er miljoenen eind-‐applicaties in het werkveld gerealiseerd zijn, kunnen we besluiten dat dit een zeer populaire standaard is. De klassieke OPC technologie is gebouwd rond een door Microsoft ontwikkelde communicatie technologie, nl. Distributed Component Object Model (DCOM). Om een duidelijk migratie pad van de klassieke OPC naar OPC UA te voorzien heeft de OPC Foundation zogenoemde wrappers en proxies voorzien. Op deze manier kunnen de oude “legacy” producten toch aan de nieuwe OPC UA producten gekoppeld worden. In het kader van het onderzoeksproject werden alle bekende wrappers (aan de server kant) getest: • • •

OPC Foundation referentie implementatie Matrikon UA Wrapper Unified Automation UaGateway

Pagina 8 van 20


FINAL

EM Research Unit

Proxies (aan de client kant) worden in de praktijk zelden gebruikt. Bijgevolg heeft de onderzoeksgroep zich beperkt tot een enkele test om de functionaliteit te bevestigen.

Werkpunt 5: Case study Tijdens het project werd in samenwerking met Memenco Consulting een initiatief gestart om een eigen open source OPC UA implementatie te ontwikkelen die door contributies van een kerngroep zou worden verwezenlijkt. Na de initiële opzet en uitlijnen van de architectuur bleek dat er vanuit de gebruikersgroep en de open source community weinig ondersteuning kwam. Hierdoor is beslist om het project op Google Code open te stellen met Memenco Consulting als beheerder en dat er door de onderzoeksgroep enkel inhoudelijke bijdrages geleverd zullen worden zonder, of in beperkte mate, software ontwikkeling [3], [11]. BASF heeft aan de onderzoeksgroep een lijst met vragen voorgelegd. De antwoorden op deze vragenlijst zullen leiden tot meer gefundeerde keuzes omtrent het gebruik van OPC UA technologie. Deze lijst is ook gebruikt om een algemenere veel gestelde vragen lijst op te stellen voor alle partners. Bovendien werd een concrete uitwerking gemaakt om gebruik makend van wrappers een migratie pad te ontwikkelen naar OPC UA. Bovendien werd er ook een OPC UA server geconfigureerd die connectie maakt met een relationele database. Tot slot werd er een test connectie opgezet met het labo bij Artesis en werd een reeks performantie testen uitgevoerd [12], [13]. Voor een cursus tablet integratie georganiseerd door Patrick De Corte is er geassisteerd met het lesgeven, het uitwerken van cursusmateriaal en het maken van programmeervoorbeelden en demo’s. De bijdrage die aan bod kwamen tijdens de cursus [7]: • • • • •

OPC UA introductie Introductie Android en tablet technologie C#.NET OPC UA implementatie (Fujitsu Windows 7 tablet) Demo iPad via webservices (Apple iPad tablet) Programmeer tutorial OPC UA op een Android Tablet (Asus Transformer Android tablet)

Uit de gebruikersgroep kwam de vraag om performantie testen uit te voeren. Meer bepaald om te kijken of OPC UA geschikt is om grote hoeveelheden data te gaan transporteren. Hiervoor is er een benchmark test opgesteld waar de verschillende SDK’s getest werden op performantie in een gecontroleerde lab opstelling [14].

Werkpunt 6: Dissemination and Valorization In dit deel van het document wordt enkel het disseminatie aspect besproken omdat er later in het document een geheel punt wordt gewijd aan valorisatie.

Pagina 9 van 20


FINAL

EM Research Unit

Tijdens het verloop van WebCom werden er in totaal 6 gebruikerscommissies georganiseerd. Tijdens deze commissies werd de output van de voorbije periode voorgesteld aan de partners en werd er feedback van de gebruikersgroep gevraagd om het project te sturen [10]. Omdat een aantal masterproeven rond het onderwerp OPC UA werden uitgeschreven is er voor de studenten een niet verplichte introductie OPC UA gegeven. Verder werden de meer geavanceerde aspecten ook geïntroduceerd. Bovendien werd er een document opgesteld met een uitgebreide uitleg over de OPC UA technologie [13]. De partner Macq kreeg van de Vlaamse overheid een nieuw order voor het ontwikkelen van monitor-‐ en controlesystemen voor tunnels, sluizen en snelwegen. Aangezien de overheid vereist om een open protocol te gebruiken heeft Macq geopteerd om OPC UA te gebruiken. Op 28 oktober 2010 is er een infosessie georganiseerd waar de onderzoekers een uitgebreide technologie uiteenzetting hebben gepresenteerd voor de ingenieurs van Macq en de Vlaamse overheid [16]. Beckhoff Hasselt is een verkoops-‐en support punt voor Beckhoff materiaal in België. Beckhoff verkoopt allerhande automatisatie hard-‐ en software. Om de sales-‐ en support mensen van Beckhoff Hasselt te informeren over de mogelijkheden van OPC UA werd er ook hier een uitgebreide technologie uiteenzetting gepresenteerd. Bovendien werd er een demonstratie gegeven voor het aansturen van een Beckhoff opstelling met motor uit het lab in Antwerpen vanuit het kantoor in Hasselt [15] Op 16 november werd door het WebCom project de OPC Day Benelux 2011: Connecting Evolvable Automation and Business Components with OPC UA [17] georganiseerd. Deze dag die georganiseerd werd in samenwerking met de OPC Foundation had volgende doelen: • • • • •

De bezoekers informeren over de functionaliteit en de features van OPC UA De geavanceerde concepten van OPC UA tonen: verder gaan dan simpele data uitwisseling De brug maken tussen productie controle system en business informatie systemen Nieuwe applicatievelden exploreren Netwerk mogelijkheden met eindgebruikers, integratoren, verkopers, ontwikkelaars, onderzoekers, …

Op 25 Mei 2011 organiseerde de OPC Foundation de OPC Day Europe 2011 in het SAP hoofdkantoor in Walldorf, Duitsland [18]. Tijdens deze dag werd een videoclip afgespeeld door het WebCom team opgenomen dat het onderzoek voorstelt en een oproep tot samenwerken lanceert. Control and Protection organiseerde op 8 & 9 juni 2011 de Industrial Connectivity Days. Het onderzoeksteam is hierop uitgenodigd geweest om een uitgebreide technologie uiteenzetting te geven over OPC UA voor een publiek bestaande uit een 100-‐tal bezoekers [15], [16]. Op Indumation 2011, een nationale vakbeurs voor industriële automatisering in de Xpo van Kortrijk heeft het WebCom onderzoeksteam in samenwerking met Hogeschool Gent een standje opgebouwd. In

Pagina 10 van 20


FINAL

EM Research Unit

deze stand werd informatie verstrekt over het onderzoek en werd een demo gehouden waar een industriële installatie aanwezig in het lab in Antwerpen werd aangestuurd vanuit Kortrijk [17] [18].

Het bedrijf Patrick De Corte BVBA organiseert opleidingen over automatisering en industriële communicatie. Voor 2 opleidingen zijn de onderzoekers gevraagd als gast spreker [7]. • •

Ehrbecker – algemene introductie OPC UA, OPC UA en Siemens, demo iPad applicatie VIK – algemene introductie OPC UA, tutorial tablet integratie, presentatie OPC UA en web gebaseerde toepassingen

Tijdens de conferentie IEEE Industrial Informatics Conference 2011 in Lissabon werd er in samenwerking met prof. Kastner en Dr. Granzer van TU Wenen een tutorial gegeven over OPC UA. Bij deze tutorial werden ook enkele demo’s getoond die de functionaliteit van OPC UA aantonen [19]. Op de IEEE conferentie Emerging Technologie for Factory Automation (ETFA 2011) in Toulouse is er een paper gepresenteerd waarvan de inhoud ontstaan is uit een gezamenlijk onderzoek met TU Wenen in het kader van WebCom [24]. De output van het onderzoek wordt ook rechtstreeks in het opleidingsonderdeel geïntegreerde industriële communicatie opgenomen dat in het masterjaar van de opleiding iw elektromechanica gedoceerd wordt door Dirk van der Linden.

GEMETEN EFFECTEN BIJ DE DOELGROEP Drie bedrijven in het consortium hebben tijdens de loop van het onderzoeksproject met ondersteuning van de onderzoekers een OPC UA interface ontwikkeld. Het bewijs dat OPC UA echt cross platform is kunnen we zien door de verschillende implementaties: • • •

Nienty-‐Five: Java OPC UA interface op Manufacturing Execution System (MES) niveau. Dit op een Microsoft Windows PC-‐gebaseerd systeem. VrContext: C#.NET OPC UA interface voor de 3d WalkInside software. Dit op een Microsoft Windows PC-‐gebaseerd. Macq: C++ OPC UA interface voor hun PLC systeem. Dit op een Linux embedded PLC systeem.

7 Van de 12 bedrijven in het WebCom consortium hebben zich ingeschreven voor andere onderzoeksprojecten waar de OPC UA technologie een centrale rol speelt. Het aantal leden van de OPC Foundation in België is in de loop van het WebCom project gestegen met 45%. De OPC Day Benelux 2011 heeft rond de 100 bezoekers gelokt waarvan vele lid zijn van de gebruikersgroep [17]. Er werd een tevredenheidsenquête [24] gehouden.

Pagina 11 van 20


FINAL

EM Research Unit

Enkele cijfers uit de evaluatie: Tevreden? • • •

44,4% | Ja – absoluut 55,6% | Ja – voor het grootste deel 00,0% | Neen

Kan OPC UA nuttig voor u zijn? • • •

59,3% | Ja 37,0% | Misschien 3,7% | Neen

Top 5 presentaties • • • • •

51,9% | Normalized systems: Design and engineering of evolvable information systems – Prof. Jan Verelst 40,7% | Keynote/Introduction OPC UA -‐ Thomas Burke 40,7% | OPC UA: Control System to IT Enterprise Integration -‐ Paul Hunkar 40,7% | Getting started with OPC UA: where to find what? -‐ Juergen Lange 37,0% | OPC UA: Future Proof Secure Reliable Interoperability -‐ Paul Hunkar

VALORISATIE OVERZICHT Algemene beschouwing WebCom valorisaties Eén van de grootste kritieken op de OPC Unified Architecture specificaties is dat de standaard een hoge complexiteit heeft. Door deze complexe, maar innovatieve en open standaard te gaan dissemineren naar onze partner bedrijven onder de vorm van tutorials, presentaties, proof-‐of-‐principles en code voorbeelden krijgen deze Vlaamse KMO bedrijven kennis in huis waar normaal gezien aanzienlijke tijd en investeringen voor nodig zijn. OPC UA wordt meer en meer gebruikt in hoog technologische sectoren zoals industriële automatisering, energie transport, hernieuwbare energie en SMART-‐grid. Door al in een vroeg stadium van de adoptie van OPC UA technologie producten te realiseren krijgen de Vlaamse bedrijven een stap voor. Bovendien wordt er op het vlak van OPC UA een kennis netwerk opgebouwd waardoor er voor complexe vragen gerekend kan worden op verscheidene experten voor een gepast antwoord.

Pagina 12 van 20


FINAL

EM Research Unit

Door het WebCom project komen de bedrijven ook meer in contact met de academische wereld en de opleiding industriële ingenieur. Hierdoor worden de concrete noden van de industrie duidelijker en wordt het opleidingsprogramma beter afgestemd op deze noden. Concreet worden elementen van het onderzoek gebruikt in cursussen en als onderwerp voor bachelor-‐ en masterproeven. In overeenkomst met de OPC Foundation krijgen de leden van onze gebruikersgroep toegang tot alle bestanden (o.a. de specificaties, referentie implementaties, developer video’s en de compliance test tool) waar er normaal een betalend corporate membership voor nodig is. Deze memberships kosten naarmate de grootte van de organisatie al snel duizenden euro’s per jaar.

Concrete WebCom Valorisaties In het kader van het onderzoeksproject werden er regelmatig infosessies gehouden. Zowel op publieke events of specifiek op aanvraag van een partner bedrijf. • • •

Macq / Vlaamse overheid [15] (Macq ontwikkelaars, project planners Vlaamse Overheid) Beckhoff [16] (Sales en support engineers) Industry Days door Control & Protection [19](Open seminarie met +/-‐ 100 deelnemers)

Het bedrijf Patrick De Corte BVBA organiseert opleidingen over automatisering en industriële communicatie. Voor 2 opleidingen zijn de onderzoekers gevraagd als gast spreker. De bedoeling is dat de kennis van het onderzoek op termijn geïntegreerd geraakt in het opleidingsaanbod van Patrick De Corte zodat er een betere marktpositie wordt bekomen voor deze opleidingen [7]. • •

Ehrbecker – algemene introductie OPC UA, OPC UA en Siemens, demo iPad applicatie VIK – algemene introductie OPC UA, tutorial tablet integratie, presentatie OPC UA en web gebaseerde toepassingen

Verschillende bedrijven hebben met ondersteuning van het onderzoeksproject een eigen OPC UA interface ontwikkeld voor hun in-‐house product. •

•

•

VrContext: OPC UA Data Access op hun WalkInside software. Er wordt live data opgehaald van olie platformen of andere grote industriële installaties. Deze data wordt dan visueel voorgesteld in een virtuele 3d omgeving. Op deze manier kan er van op afstand preventief gekeken worden of er onderhoud gedaan moet worden. Ook is er een mogelijkheid om simulaties uit te voeren om zo de onderhoudstechnici te gaan opleiden. Ninety-‐Five: Easy|95 is een Web based Operations Management System (OMS) opgebouwd rond de ISA-‐95 standaard. OPC UA is een manier om data te gaan opvragen van een productie omgeving en deze te gaan gebruiken voor intelligente planning en rapportering. Macq: Macq heeft een unieke positie in Vlaanderen met hun Programmable Logic Controller en Supervisory Control and Data Aquisition (SCADA) systemen. Voor hun Linux gebaseerd product hebben ze in-‐house een eigen OPC UA implementatie gemaakt. Dit maakt dat ze 1 van de 7 bedrijven ter wereld zijn die hun eigen ontwikkeling van de OPC UA technologie heeft

Pagina 13 van 20


FINAL

EM Research Unit

verwezenlijkt zonder gebruik te maken van een commerciële toolbox. Deze technologie wordt onder andere gebruikt in nieuwe projecten voor nummerplaatherkenning, bruggen, tunnels, sluizen en verkeersrapportering op de snelwegen over heel Vlaanderen. De WebCom onderzoekers hebben bij de ontwikkeling en testing van de OPC UA interface geassisteerd. Bovendien zijn er interoperabiliteitstesten uitgevoerd en is er een performantie benchmark gemaakt. De WebCom onderzoeksgroep is doorheen het project gegroeid tot een OPC UA kenniscentrum. Tijdens het project is er dan ook veel eerstelijns support gegeven aan de partner bedrijven. Veelal gaat dit om telefonisch contact en e-‐mail verkeer. Op deze manier werden configuratie of programmatie problemen opgelost of werd er informatie verschaft zodat de partner bedrijven hun klanten goed konden informeren over de verschillende mogelijkheden van de technologie. Voor BASF is een uitgebreide case-‐study gedaan om een oplossing te bieden voor hun bepaalde architectuur. Bovendien werd er een document opgesteld waar vele vragen i.v.m. OPC UA worden beantwoord. Buiten het overbrengen van kennis werd er samen met de ingenieurs van BASF naar verschillende commerciële producten gekeken om hun opstelling te verwezenlijken [13] [12]. De OPC Day Benelux, die voor leden van het consortium gratis was, heeft de gebruikersgroep de kans gegeven om hun netwerk op te bouwen alsook hun kennis te vergroten door de presentaties en in contact te komen met allerlei OPC UA producten. Bovendien hebben twee van onze partners (Macq en Beckhoff) gratis een sponsorstand gekregen [17].

Pagina 14 van 20


FINAL

EM Research Unit

INTERNATIONAAL LUIK

F IGUUR 3 S AMENSTELLING W EB C OM C ONSORTIUM

WebCom is een TETRA project met een EraSME luik aan. Aan de Vlaamse kan zijn er 12 bedrijven lid van het consortium en 6 RTO’s. Aan de Oostenrijkse kant zijn er 2 bedrijven en 1 RTO verbonden aan het project. De OPC Foundation is de gemeenschappelijke kennisverschaffer. De OPC Benelux Day met in totaal een 100-‐tal bezoekers heeft een internationaal publiek aangetrokken. Buiten de voorziene bezoekers uit België en Nederland waren er ook bezoekers uit Duitsland, Frankrijk, Oostenrijk, Noorwegen, Zweden, Denemarken, Spanje en de Verenigde Staten [17]. Op 14 en 15 maart 2011 werd er in Antwerpen een internationale WebCom meeting gehouden. Niet alleen de lokale partners maar ook de bedrijven en onderzoekspartners uit Oostenrijk waren aanwezig. Op de eerste dag werd er een formele EraSME meeting gehouden met alle betrokken partners. Op dag 2 hebben de verschillende bedrijven zich voorgesteld, is er een workshop georganiseerd en werd met de Oostenrijkse onderzoekers besproken hoe de internationale OPC UA verbinding opgezet zal worden. Uit deze internationale meeting is er een samenwerking ontstaan tussen Ninenty-‐Five (België) en HbSoftSolution (Oostenrijk) [4]. Om te bewijzen dat OPC UA ook werkt over het internet met een grote afstand tussen client en server is er een verbinding opgezet tussen de labo’s in Antwerpen en Wenen. Tijdens meerdere presentaties en demonstraties is de werking van deze internationale OPC UA verbinding gedemonstreerd.

Pagina 15 van 20


FINAL

EM Research Unit

Andreas Fernbach is een student en onderzoeker bij TU Wenen. Voor een periode van oktober tot februari heeft hij voor 50% als onderzoeker gewerkt voor WebCom, gefinancierd door TU Wenen en voor de andere 50% heeft hij als Erasmus student verschillende opleidingsonderdelen gevolgd. Bovendien is er 3 weken lang een stage geweest bij Ninety-‐Five. In het kader van de internationale overeenkomst van Artesis met TU Wenen zijn er 3 Erasmus master proeven geïnitieerd in Oostenrijk. Deze masterproeven hebben elk een onderwerp opgesteld vanuit het onderzoek. HbSoftSolution is een software ontwikkelaar die een commerciële Java Software Development Kit (SDK) heeft ontwikkeld. De onderzoeksgroep heeft met dit bedrijf een formeel samenwerkingsverband opgesteld. In ruil voor een academische licentie van de SDK kan het onderzoeksteam gebruik maken van de software. Als wederdienst wordt er zoveel mogelijk rapportage gemaakt van problemen en worden mogelijke verbeteringen aangegeven. Tijdens de conferentie IEEE Industrial Informatics Conference 2011 in Lissabon werd er in samenwerking met prof. Kastner en Dr. Granzer van TU Wenen een tutorial gegeven over OPC UA. Bij deze tutorial werden ook enkele demo’s getoond die de functionaliteit van OPC UA aantonen [23].

INNOVATIEDOEL Het innovatiedoel van het WebCom project bestaat er hoofdzakelijk uit om een methodologie te gaan uitwerken om het implementeren van de eerder complexe en abstracte OPC UA specificaties te vereenvoudigen. Eén van de doelen was bovendien om op verschillende platformen proefopstellingen te gaan opbouwen. Ook het ondersteunen van ontwikkeling van nieuwe interfaces alsook het configureren van bestaande producten wordt als innovatiedoel beschreven in de projectomschrijving. We kunnen stellen dat er verschillende indicatoren zijn die aantonen dat de innovatiedoelen voor dit project hoofdzakelijk bereikt zijn. Er is in de onderzoeksgroep gedurende het project een expertise opgebouwd rond OPC UA. Deze expertise is op verschillende seminaries, opleidingen, gebruikerscommissies en presentaties verspreid, niet enkel naar de gebruikersgroep, maar ook op verschillende publieke events en seminaries. Tijdens het project zijn producten van verschillende fabrikanten getest op interoperabiliteit (o.a. Siemens, WAGO, Beckhoff, Rockwell, …) en zijn connecties op lange afstand opgezet (Wenen, BASF Haven, Kortrijk) en dit op een grote variëteit van platformen (Windows, Linux, Android, iOS, …). Ook werden verschillende commerciële producten getest en geconfigureerd. In het kader van migratie van klassieke OPC naar OPC UA zijn wrappers ingezet en in werkende opstellingen geplaatst. De implementatie van een OPC UA interface op producten van onze partners werd ook voorop gesteld als innovatiedoel. Drie bedrijven van de gebruikersgroep hebben tijdens de loop van het project een OPC UA interface ontwikkeld, met de ondersteuning van de onderzoekers. Twee van deze interfaces zijn Pagina 16 van 20


FINAL

EM Research Unit

gebaseerd op een bestaande SDK en één bedrijf heeft zelfs een volledig nieuwe implementatie van OPC UA gemaakt wat op zich een opmerkelijke prestatie kan genoemd worden gezien de complexiteit van de programmatie. Door de internationale samenwerkingsovereenkomst EraSME tussen Artesis Antwerpen en TU Wenen is er een gezonde kruisbestuiving ontstaan die zich niet louter tot academische uitwisseling heeft beperkt. Ook tussen de bedrijven zijn er nieuwe internationale samenwerkingen ontstaan gedurende het project. De banden met TU Wenen zijn door het WebCom project zodanig versterkt dat ook voor na het project verschillende samenwerkingsovereenkomsten zijn gesloten.

Pagina 17 van 20


FINAL

EM Research Unit

PRESTATIETABEL prestaties tussen 1/12/2009 en 31/12/2010 maand 1 tot maand 13 van het project naam van de partner: naam personeelslid

functie/rol binnen het project

belangrijkste werkpakketten waaraan een bijdrage is geleverd

aantal gepresteerde mensmaanden in deze periode

cumulatief tot einde van het project

Maarten Reekmans

Onderzoeker

WP1,WP2,WP3,WP6

13

13

Vincent Vanderputten

Onderzoeker

WP1,WP2,WP3,WP6

10

23

Dirk van der Linden

Coordinator

WP1,WP2,WP3,WP6

2,5

25,5

Totaal

25,5

prestaties tussen 1/1/2010 en 31/3/2012 maand 13 tot maand 29 van het project naam van de partner: naam personeelslid

functie/rol binnen het project

Maarten Reekmans

Onderzoeker

WP2,WP3,WP4,WP5,WP6

11

36,5

Vincent Vanderputten

Onderzoeker

WP2,WP3,WP4,WP5,WP6

14

50,5

Coordinator

WP3,WP4,WP5,WP6

2,5

53

Dirk van Linden

der

belangrijkste werkpakketten waaraan een bijdrage is geleverd

Totaal

Pagina 18 van 20

aantal gepresteerde mensmaanden in deze periode

cumulatief tot einde van het project

53


FINAL

EM Research Unit

REFERENTIES De referenties zijn online beschikbaar op de url: http://ima-‐research.org/referenties_eindverslag_webcom.zip [1] Maarten Reekmans, OPC UA Summary. [2] Maarten Reekmans, OPC UA introduction presentation. [3] Vincent Vanderputten Maarten Reekmans, Verzameling meeting verslagen WebCom , 2010-‐2011. [4] Dirk van der Linden, Enquete OPCUA international, 2010. [5] Maarten Reekmans, Wolfgang Kastner Dirk van der Linden, "Agile role-‐based decision support for OPC UA profiles," , 2012. [6] Vincent Vanderputten, WebCom.NET SDK Tetris Tutorial v2.6.0. [7] Maarten Reekmans, Tutorial tablet integration, 2011. [8] Maarten Reekmans Vincent Vanderputten, WebCom LevelProcess UAClient Package, 2011. [9] Maarten Reekmans Vincent Vanderputten, WebCom 24-‐7 OPC UA Setup, 2011. [10] Vincent Vanderputten, Dirk van der Linden Maarten Reekmans, Verslaggeving gebruikerscommissies, 2010-‐2012. [11] OSS Java Stack, Mathias Bogaert, Maarten Reekmans, 2010. [12] Georg Neugschwandtner Maarten Reekmans, BASF OPC UA Use Case, 2011. [13] Maarten Reekmans, Guido Traets Vincent Vanderputten, BASF Artesis OPC UA testen -‐ Answers. [14] Maarten Reekmans, Performance testing results. [15] Vincent Vanderputten Maarten Reekmans, Presentatie Macq OPCUA, 2011. [16] Vincent Vanderputten Maarten Reekmans, Presentatie Beckhoff OPCUA, 2011. [17] WebCom Research, OPC Benelux Flyer, 2011.

Pagina 19 van 20


FINAL

EM Research Unit

[18] OPC Foundation, OPC Flyer Europe 2011, 2011. [19] Control & Protection, Industrial ConnectivityDay -‐ Uitnoding NL, 2011. [20] Vincent Vanderputten Maarten Reekmans, Industrial ConnectivityDay -‐ OPC UA presentation, 2011. [21] Indumation. Indumation Website. [Online]. http://www.indumation.be [22] Indumation, Persbericht Indumation, 2011. [23] Wolfgang Kastner, Wolfgang Granzer Dirk van der Linden, "OPC Unified Architecture (OPC UA). New opportunities of system integration and information modelling in automation systems," , vol. 2011. [24] Wolfgang Kastner Dirk van der Linden, "An OPC UA Interface for an Evolvable ISA88 Control Module," , 2011. [25] Georg Neugschwandtner, OPC Day Benelux 2011 survey results, 2011.

Pagina 20 van 20

EINDVERSLAG WEBCOM TETRA PROJECT

Recommend Documents