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Profinet V2.3. - das sind die neuen Anforderungen

| Autor/ Redakteur: Jens Knaup* / Dipl. -Ing. Ines Stotz

Die seit einigen Jahren erfolgreich praktizierte Zertifizierung nach V2.2 wurde in diesem Jahr durch die neue Version 2.3 abgelöst. Die eingeflossenen Erweiterungen und Verbesserungen der neusten Spezifikation V2.3 sind in dem aktuellen Zertifizierungsprozess von Profinet International (PI) jetzt implementiert und verfügbar.

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Der Kunde profitiert von einer sehr guten Prüfqualität durch das überarbeitete Testsystem und die kompetenten Labore genauso wie durch die gestiegene Funktionalität seiner Geräte.
Der Kunde profitiert von einer sehr guten Prüfqualität durch das überarbeitete Testsystem und die kompetenten Labore genauso wie durch die gestiegene Funktionalität seiner Geräte.
(Bild: Phoenix Testlab)

Um von Anfang an eine hohe Technologie-Qualität auf den Markt zu bringen, ist von Profibus & Profinet International (PI) die Zertifizierung von Profinet-Geräten zur Pflicht erklärt worden. Dies ist ausschließlich in den eigens von PI akkreditierten PI Testlabs (PITL) möglich.

Das hierzu speziell entwickelte Testsystem sowie die Testspezifikation und alle mitgeltenden Dokumente sind seit den Anfängen in 2004 kontinuierlich weiterentwickelt und verbessert worden, um der jeweils neusten Profinet-Spezifikation gerecht zu werden. Die letzte Version der Zertifizierungstests nach V2.2 wurde an zahlreichen Feldgeräten angewandt und ist nun zum 30.04.2015 ausgelaufen.

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Die erste Version der Spezifikation V2.3 ist bereits in 2010 finalisiert worden. Prinzip bedingt können entsprechende Testsysteme und Technologiekomponenten erst nach Fertigstellung der Spezifikation entwickelt, getestet und implementiert werden. Aufgrund der Funktionsvielfalt ist dies zusätzlich nur in definierten Schritten sinnvoll. Aus diesem Grund ist der erste Schritt der neuen Zertifizierungstests erst seit Oktober 2014 verfügbar. Es wurden zunächst die erweiterten Basisfunktionalitäten integriert um die Interoperabilität der Geräte sicherzustellen. Außerdem wurden die Erweiterungen des pDev (Physical Device) und der LLDP-Struktur (Link Layer Discovery Protokoll) und der neu definierte Netzlasttest mit integriert. Mit einer zeitlichen Überlappung ist seit April auch der zweite Schritt der Zertifizierungstests verfügbar.

Spezifikation V2.3 soll über Jahre stabil bleiben

Mit Einführung der V2.3 ist ein nahezu finaler Stand der Spezifikation erreicht worden, der über Jahre stabil bestehen bleiben soll. Dies wird es ermöglichen, das Testsystem weiter zu entwickeln und optimal auf die neuen Funktionalitäten abzustimmen, um die von den Automatisierungsherstellern geforderte hohe Qualität sicherstellen zu können. Geplant ist, dass es jedes Jahr zur Hannover Messe eine erweiterte Version des Testsystems geben soll, und alle drei Monate eine Bugfixversion.

Mehr Funktionen und vereinfachtes Protokoll

Mit der Spezifikation V2.3 wurde der Funktionsumfang deutlich erhöht, aber auch - und das kommt den Entwicklern wie auch den Prüflaboren entgegen - eindeutiger definiert. Der Interpretationsspielraum ist nun deutlich gesunken, sodass zukünftige Implementierungen problemloser ablaufen.

Als Beispiel wäre hier die überarbeitete Liste der Records zu nennen. Dies sind Informationen, zu dem Device oder über die Verbindung zum Controller, die mit bestimmten Indizes angesprochen werden und ausgelesen oder geschrieben werden können. Bisher gab es nur eine Liste mit allen definierten Records. Wann welcher zu unterstützen war, war nur mühsam aus der Spezifikation zu erlesen. Die neue Liste hat nun vier zusätzliche Spalten bekommen, wo direkt abzulesen ist, für welche Geräteklasse, welche Komponente des Gerätes und unter welchen Voraussetzungen dieser Rekord zu unterstützen ist.

An einigen Stellen wurde das Protokoll auch vereinfacht. So wurde beispielsweise auf die Real Time Class 2 (RTC_2) ganz verzichtet. Sie ist nur noch im Kompatibilitätsmodus für ältere Geräte zulässig. Ebenso wurden die unterschiedlichen Klassen des Netzlasttest - hier wird die Robustheit gegenüber einer überhöhten Ethernet Last geprüft - auf Klasse 1 und 3 gekürzt. Die Klasse 2 entfällt und macht so das Verhalten übersichtlicher.

Profnet IRT mit verbesserter Performance

Im Bereich des Isochronen Realtime (IRT) hingegen wurde vorranging auf Performanceverbesserung gesetzt. Hier sind Dynamic Frame Packing (DFP), Fast Forwarding und Fragmentation zu nennen. Zykluszeiten sind nun bis hinunter auf 31,25 µs möglich. Alle drei Funktionen definieren Techniken wie das ethernetkonforme Profinet-Protokoll die vorhandene Bandbreite maximal ausnutzt, ohne die Offenheit gegenüber geltenden TCP/IP-Standards zu verlieren.

Auch die Belange der Prozessautomatisierung wurden mit Lösungen für Neuparametrierung im Betrieb (Configuration in Run), erhöhter Verfügbarkeit durch zusätzliche Steuerungs- und Schnittstellenredundanz sowie genauerer Zeitstempelung berücksichtigt.

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