9 Experten zum Thema Industrial Ethernet - Teil 2

Nachgefragt: Wie profitiert der Anwender von einem Wechsel auf Ethernet?

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Holger Zeltwanger, geschäftsführendes Vorstandsmitglied von CAN in Automation und CiA-Geschäftsführer
Holger Zeltwanger, geschäftsführendes Vorstandsmitglied von CAN in Automation und CiA-Geschäftsführer
(CAN in Automation)
Holger Zeltwanger, geschäftsführendes Vorstandsmitglied von CAN in Automation und CiA-Geschäftsführer: Industrial Ethernet ist überall dort sinnvoll, wo sehr viele Daten in sehr kurzer Zeit übertragen werden müssen. Allerdings ist die Komplexität der Systemintegration, der Fehlersuche und der Wartung deutlich höher als bei den sogenannten Feldbussystemen.

Wenn man Industrial-Ethernet einführt, sollte man meines Erachtens darauf achten, dass es zu den bisher verwendeten Bussystemen eine Durchgängigkeit beziehungsweise Interoperabilität gibt. Dies kann durch standardisierte Gateways oder durch die Verwendung eines gleichartigen Datenmodells erfolgen. CANopen-ähnliche Ethernet-Lösungen gibt es für Ethercat, Powerlink, Safetynet und Varan. CC-Link-IE adaptiert derzeit das CANopen-Antriebsprofil CiA 402.

Martin Schuller, Obmann Varan-Bus-Nutzerorganisation (VNO)
Martin Schuller, Obmann Varan-Bus-Nutzerorganisation (VNO)
(VNO)
Martin Schuller, Obmann Varan-Bus-Nutzerorganisation (VNO): Das einzige Kriterium beim Umstieg auf Industrial-Ethernet ist der daraus erzielbare Nutzen für den Kunden. Und der liegt aus Sicht der Varan-Bus-Nutzerorganisation in der hohen Datenrate, der hervorragenden Synchronisationsqualität und der Durchgängigkeit des Datenaustausches von der Leit- bis zur Feldebene. Der Anwender sollte bei einem Umstieg sehr genau darauf achten, welche Kosten welchem Nutzen gegenüberstehen. Die in der Anfangseuphorie gängige Ansicht, dass in Zukunft jeder Sensor mit einer Ethernet-Schnittstelle ausgestattet ist, ist so nicht eingetreten, da bei einfachen Sensoren analoge oder digitale Schnittstellen die gleiche Funktionalität bei wesentlich niedrigeren Kosten bieten.

Ein Faktor, der unbedingt in die Betrachtung bei der Systemauswahl einbezogen werden sollte, ist die Datensicherheit. Dabei sind einerseits die Wahl der richtigen Stecker und Kabel, andererseits das Kommunikationsprotokoll und die Absicherung der Datenübertragung wichtig. Weitere Entscheidungskriterien sind zudem eine einfache Implementierung und geringe Teilnehmerkosten. Diese Punkte standen bei Varan von Beginn an im Fokus der Entwicklung und sind entsprechend umfassend gelöst.

Martin Müller, Leiter des Geschäftsbereichs I/O and Networks bei Phoenix Contact Electronics
Martin Müller, Leiter des Geschäftsbereichs I/O and Networks bei Phoenix Contact Electronics
(Phoenix Contact)
Martin Müller, Leiter des Geschäftsbereichs I/O and Networks bei Phoenix Contact Electronics: Der Umstieg auf Ethernet-basierte Kommunikationssysteme eröffnet zahlreiche Vorteile für die Anwender, führt aber auch zu neuen Herausforderungen. Ein Nutzen ergibt sich insbesondere aus der Durchgängigkeit in allen Ebenen der Kommunikation, da Daten ohne Systembrüche vom Sensor bis in das ERP-System übertragen werden können. Die drahtlose Kommunikation – beispielsweise in mobilen Anwendungen – wird ebenfalls einfacher, denn WLAN- oder Bluetooth-basierte Systeme lassen sich nahtlos in das Gesamtnetzwerk integrieren. Dies war bei Feldbussen nur in Spezialanwendungen oder gar nicht möglich. Weiterhin bieten Ethernet-basierte Lösungen Vorteile beim Aufbau von redundanten Strukturen von der Medienredundanz bis hin zur Systemredundanz.

Die Herausforderung beim Einsatz Ethernet-basierter Systeme liegt hauptsächlich in ihrer durch die neuen Möglichkeiten stark steigenden Komplexität. Sie müssen deshalb sorgfältiger geplant und projektiert werden, damit die reibungslose Funktion auch bei Anlagenerweiterungen sichergestellt ist. Zusätzlich kommt noch der Security-Aspekt hinzu; die Systeme sind also vor unbeabsichtigten Fehlbedienungen sowie vor Viren, Würmern oder Hacker-Angriffen aus dem Internet zu schützen. Eine zentrale Schutzlösung, wie sie die IT-Abteilungen in der Regel für Office-Systeme vorsehen, reicht in der industriellen Anwendung nicht aus, weil die Security-Geräte hier industriellen Anforderungen genügen müssen und die Performance der Automatisierungslösung nicht beeinflussen dürfen.

Peter Lutz, Managing Director Sercos International
Peter Lutz, Managing Director Sercos International
(Sercos International)
Peter Lutz, Managing Director Sercos International: Moderne Netzwerke auf Basis von Industrial-Ethernet zeichnen sich im Vergleich zu konventionellen Feldbussen durch eine höhere Performance und mehr Flexibilität aus. Damit können die unterschiedlichen Kommunikationsbedürfnisse einer Automatisierungslösung mit einer einheitlichen Netzwerkinfrastruktur einfach und wirtschaftlich abgedeckt werden. Die Integration von Antriebs-, Peripherie- und Sicherheitsbus, sowie Standard-Ethernet in einem einzigen Netzwerk vereinfacht die Handhabung, verbessert die Durchgängigkeit und reduziert außerdem die Hardware- und Installationskosten. (siehe Grafik Evolution von Sercos)

Anwender sollten beim Umstieg auf Industrial-Ethernet berücksichtigen, dass sich die angebotenen Systeme teilweise erheblich hinsichtlich der angewandten Verfahren, der Leistungsfähigkeit und der unterstützten Funktionen unterscheiden. Auch sollten die Komplexität, die Robustheit, die Herstellerunabhängigkeit, sowie der Standardisierungsgrad im Hinblick auf das Protokoll und die Profile berücksichtigt werden.

Die Migration einer konventionellen Sercos-Implementierung auf Sercos III ist einfach möglich, da dessen Kommunikationsmechanismen auf denen von Sercos I/II aufbauen. Zudem wurde das Sercos-Antriebsprofil unverändert übernommen und die neuen Geräteprofile - zum Beispiel für E/As, Encoder oder …Energy - basieren auf einem einheitlichen Geräteprofil und Parametermodell, das sich an das Antriebsprofil anlehnt.

Frank Iwanitz, Product Manager Industrial Ethernet bei Softing Industrial Automation
Frank Iwanitz, Product Manager Industrial Ethernet bei Softing Industrial Automation
(Softing)
Frank Iwanitz, Product Manager Industrial Ethernet bei Softing Industrial Automation: Industrial-Ethernet kommt dann zum Einsatz, wenn der Anwender dadurch eine Reduzierung der Gesamtkosten, also der Investments plus der Wartungskosten einer Anlage erreicht. Aus technischer Sicht macht der Einsatz von Industrial-Ethernet nur dann Sinn, wenn sich damit im Vergleich zu Feldbussen neue Anwendungsgebiete erschließen lassen, etwa ein schnellerer Datenaustausch, die Übertragung größerer Datenmengen oder die Integration in die IT-Welt.

Durch die Verwendung von FPGA-Technologie bieten unsere Produkte Geräteherstellern den Vorteil eines nahtlosen Wechsels zwischen einer Feldbus- und einer Industrial-Ethernet-Anbindung.

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