Industrielle Automation 6/2018

Wandel zum informationsorientierten Portfolio
MIT PROFINET
IN DIE ZUKUNFT
Im Industrie 4.0-Kontext wird die industrielle Kommunikation immer bedeutender.
Dabei wird sichtbar, dass sich die strategische Ausrichtung von PI von
einem kommunikationsbezogenen hin zum informationsorientierten Technologieportfolio
entwickeln muss. Im Zuge einer zielgerichteten Industrie 4.0 gerechten
Weiterentwicklung von PROFINET betrifft dies nicht nur Themen wie
Semantik, Informationsmodelle und Security.
Von Anfang an basiert PROFINET auf Ethernet,
was einer der Grundpfeiler für den Erfolg ist.
Die damit einhergehende Offenheit muss bestehen
bleiben, und dies kann nur gewährleitet
werden, wenn PROFINET der Entwicklung von
Ethernet folgt. Der feste Eckpfeiler der TSN-
Strategie ist, dass in der Feldebene PROFINET
auch mit unterlagertem TSN arbeiten wird. Die
Anwendersicht bleibt dabei unverändert, wozu
insbesondere Zugang zu Daten, Diagnose aber
zu auch Profilen wie PROFIsafe gehören. TSN
wird neben RT/IRT für PROFINET einen zusätzlich
möglichen Layer 2-Zugang zu einem konvergenten
Ethernet-TSN-Netzwerk bieten.
Ziele der Integration von TSN in PROFINET
sind zum einen die Details von den umfangreichen
Features von TSN auszuwählen, die
einen optimalen Nutzen bringen. Zum anderen
aber die Festlegung von skalierbaren auf
die jeweilige Anforderung zugeschnittenen
Gerätefunktionen.
2-LEITER ETHERNET
FÜR PROFINET
Während die IEEE eine Reihe von neuen
Standards für Ethernet ab Layer 2 bereitgestellt
hat, wurden mit den Arbeiten der IEEE
802.3cg Task Force ein Projekt für einen neuen
Ethernet Layer 1 Standard gestartet. Die heutigen
Ethernet Standards (z. B. 100/1000BA-
SE-T) erfüllen nicht alle Anforderungen zur
Anbindung der Prozesssensorik bzw. -aktorik
im Feld. Hierzu gehören insbesondere eine
2-Leiter basierte Kommunikation für größere
Distanzen für bis zu 1.000 m Segmentlänge
sowie eine Energie-Versorgung der Sensorik
bzw. Aktorik auf dem 2-Leiter parallel zur
Kommunikation gehören.
Damit zukünftig Lösungen verfügbar sind,
die auch diese Anforderungen erfüllen,
wurde in der IEEE die 802.3cg Task Force
eingerichtet. Ziel ist die Bereitstellung eines
Standards für eine Datenrate von 10Mbit/s
für Full Duplex Kommunikation über eine
2-Draht-Leitung mit optionaler Energieversorgung
der angeschlossenen Endgeräte
über die 2-Draht-Leitung (Power over Data
Line). Mit dem Ergebnis der IEEE-Arbeiten
können ASIC-Hersteller einen Ethernet PHY
entwickeln, der in den genannten und weiteren
Domänen eingesetzt werden kann.
Die Besonderheiten des Explosionsschutzes
in der Prozessautomatisierung werden
allerdings in der IEEE nicht ausreichend berücksichtigt.
Daher hat PI in Kooperation mit
den beiden Organisationen ODVA und Field-
Comm Group das Projekt Advanced Physical
Layer (APL) aufgesetzt, mit dem Ziel, eine
Lösung für solche entsprechende Erweite-
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