Profinet & Ethernet I/P

Industrial WLAN ist mehr als nur Ethernet

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Ein wichtiger Parameter gerade in Profinet- und Ethernet I/P-basierten Netzwerken ist die Durchlaufzeit. Drahtlose Netze können naturgemäß nicht die kurzen Latenzzeiten einfacher Kabelverbindungen erreichen. Ein optimal eingestelltes WLAN nach 802.11n erreicht zwar durchaus ähnliche Werte wie ein vergleichbares Fast-Ethernet über Kabel. Der WLAN-MAC-Layer ist so gestaltet, dass Pakete nicht einfach so gesendet werden, sondern auf evtl. konkurrierende andere Netzwerkteilnehmer gehört und notfalls gewartet werden muss. Kurze Latenzzeiten sind also nicht für jedes übertragene Paket garantiert. Das tritt bei einem Kabel nicht auf, weil es nur zwei Enden hat. Drahtlose Netze sind sozusagen ‚Vielender’. Und auf jeden Teilnehmer muss geachtet werden.

All diese Dinge verlangen in Profinet- und Ethernet I/P-Netzen ebenfalls Aufmerksamkeit. Weder Profinet IO noch CIP sind auf WLAN hin angepasst. Bislang fehlten entsprechende Parameter vollständig. Und so wurden WLAN-Geräte in diesen Netzen bislang entweder komplett ignoriert (sie sind tatsächlich für den PLC oder die SPS nicht sichtbar) oder falsch behandelt.

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Die Implementierung von CIP und PNIO in WLAN-Geräte

Für die Integration von WLAN-Geräten in diese Netze musste also mehr getan werden, als lediglich den Software-Stack einzubauen. Eine Liste neuer Parameter erlaubt nun die Überwachung der WLAN-Verbindung. Somit kann der Controller von vornherein darauf eingestellt werden, mit den Wireless-Geräten im Netzwerk richtig zu kommunizieren, deren Latenzzeiten zu berücksichtigen usw. Es kann ihm so auch die Möglichkeit gegeben werden, auf eventuelle Ereignisse auf der WLAN-Strecke zu reagieren. Diverse Schwellwerte lassen sich einstellen, so dass Alarme ausgelöst werden können, sobald z.B. der Schwellwert für die Verbindungsqualität unterschritten wird.

Die Hirschmann BAT-Geräte unterstützen nun auch die jeweiligen Management-Softwares, die in den jeweiligen Industrial-Ethernet-Umgebungen eingesetzt werden. Der Einbindung von WLAN-Geräten in ein Ethernet I/P oder Profinet-Netzwerk steht somit nichts mehr im Wege.

Fazit

Drahtlose Netzwerke basierend auf WLAN nach 802.11 stellen zwar das Transportmedium von Ethernet durch die Luft dar. Bei näherer Betrachtung ist lediglich eine vollständige Unterstützung der Protokollstacks von Ethernet I/P und Profinet IO nicht ausreichend, um WLAN sinnvoll im Netzwerk nutzen zu können. Hirschmann ist hier als Pionier weiter gegangen und stellt eine ganze Reihe neuer Parameter und Alarme zur Verfügung, um das Netz auf die Eigenheiten von WLAN anpassen zu können. Dies eröffnet den Markteintritt für WLAN in all die Bereiche, in denen diese Protokolle eingesetzt werden. Dies sind im Bereich der Automatisierung nicht zuletzt die Automobilhersteller, eine wichtige Säule der Deutschen Wirtschaft.

Olaf Schilperoort, Produktmanager, Hirschmann Automation and Control

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