TRENDS » Datenkommunikation Bild: PNO/PI Profinet erfüllt die Anforderungen des OPC-UA-IA-Profils möchten festlegen, welche TSN-Komponenten für die Industrie verpflichtend und welche optional sind. Nur so können wir sicherstellen, dass wir ein interoperables System realisieren, auf dem wir Protokolle wie Profinet oder andere einheitlich nutzen können. Mit der IEC/IEEE 60802 als internationalem Standard ist ein Satz von TSN-Features festgelegt, der von allen genutzt werden kann. elektro Automation: Über Single Pair Ethernet wird schon seit einiger Zeit diskutiert, wie steht es um die Akzeptanz im Markt? Um SPE in der Praxis einzuführen, muss für die Anwender ein Mehrwert erkennbar sein. Ist dieser Mehrwert bei Profinet gegeben? Schneider: Den Mehrwert von Single Pair Ethernet (SPE) sehe ich auf jeden Fall, und mit dem Advanced Physical Layer (APL) basierend auf SPE wird das auch ganz deutlich. Es geht darum, mit zwei Adern ein Ethernetsystem aufzubauen, für das ich heute vier oder acht Drähte benötige. Das ist schon beim Handling ein Riesenvorteil. Auch der Kostenfaktor kann dabei eine Rolle spielen. Wir arbeiten bei der PNO daran, wie wir Single Pair Internet einsetzen können und wo sich für den Anwender Vorteile ergeben. Über das Szenario APL hinaus möchten wir SPE selbstverständlich auch im Fabrikumfeld nutzen. Da zeichnen sich verschiedene Use- Cases ab, zum Beispiel zur Verdrahtung innerhalb des Schaltschranks oder innerhalb einer Maschine. Wir prüfen, für welchen Use-Case welche Eigenschaften benötigt werden. Daran wird in der PNO zurzeit intensiv gearbeitet. elektro Automation: Die Prozessindustrie ist mit APL ein Schritt weiter. Erste Geräte sind verfügbar und die Hersteller haben konkrete Roadmaps veröffentlicht. Bei BASF läuft ein Projekt auf der Basis von Profinet bis zur Feldebene. Aber worin liegt die Bedeutung von SPE für die Fabrikautomation? Schneider: Zu APL noch abschließend: Es freut mich wirklich, dass wir nach drei Jahren das Projekt soweit gebracht haben. Wir haben es geschafft, uns in Kooperation verschiedener Organisationen und Hersteller auf eine gemeinsame Technologie zu einigen. Das ist der Schlüssel zum Erfolg. Hersteller werden für eine Technologie nur dann Produkte anbieten, wenn sie das Vertrauen haben, dass ein gemeinsamer Standard daraus entsteht. Bei den Use-Cases in der Factory Automation sehen wir aktuell die Sensor- bzw. Maschinenverdrahtung. IO-Link ist dabei sicherlich ebenfalls ein spannender Use-Case. Doch für Single Pair Internet gibt es viele Anwendungsfälle. Bei der Verdrahtung von Maschinen in einer großen Halle beispielsweise ist eine statische Ethernet-Verkabelung kaum hilfreich. Sind Änderungen notwendig, bietet SPE deutlich mehr Flexibilität. Der Gewinn liegt also vor allem in der Verdrahtung der Sensor-Aktor-Ebene. elektro Automation: Was fehlt innerhalb des SPE-Ökosystems, damit die Technologie schnell den Weg in die Praxis findet? Kritiker bemängeln auch die Bereitschaft der Feldbus-Organisationen sowie großer Unternehmen, einen der verschiedenen Steckverbinder-Ansätze zu unterstützen? Schneider: Für den Markt wäre das auf jeden Fall besser, doch leider ist das nicht ganz so einfach. Auch den Frust kann ich verstehen und den Wunsch, dass eine Organisation wie die PNO darauf Einfluss nehmen sollte. Das tun wir, soweit wir das dürfen. Unser erklärtes Ziel ist es, die Interoperabilität beim Anwender sicherzustellen. Daher möchte ich den berechtigten Frust weiter an die entsprechenden Unternehmen in den Konsortien geben. Da zeigt sich für mich leider die Feldbusdenke, deren Zeit eigentlich vorbei sein sollte. Meine Erwartung ist hier ganz klar auch an die Hersteller von Steckverbindern gerichtet. Wenn sie an einer Industrie-Lösung interessiert sind, dann mögen sie doch bitte zusammenarbeiten. Wir sind als PNO gerne bereit, diesen Prozess zu moderieren. Letztendlich bekommen wir nur so eine Lösung, die sich als Industriestandard durchsetzt. Ziel ist, zu einer Lösung zu kommen, wir müssen dabei aber immer auch den Wettbewerb im Auge behalten. Ich bin sicher, wir bekommen das hin. elektro Automation: War IO-Link in der Vergangenheit vor allem ein Werkzeug, um Sensoren zu parametrieren, bietet es heute die Möglichkeit, eine Vielzahl zusätzlicher Daten aus den Feldgeräten zu übertragen. Mit IO-Link+ soll das Protokoll über SPE übertragen werden. Worin besteht der Charme dieses Ansatzes? Schneider: Da gibt es zwei Aspekte. Schon heute ist es einfach möglich, IO-Link mit dem Profinet-Protokoll zu kombinieren. Dazu gibt es Spezifikationen, wie IO-Link als Protokoll in Profinet integriert wird. Es entsteht eine transparente, durchgängige 28 elektroAUTOMATION » 02 (Mai) | 2022
Lösung und IO-Link kann ganz einfach an eine Profinet-SPS angeschlossen werden. Eine Migration bzw. Erweiterung ist mit IO-Link+ auf Single Pair Ethernet möglich. Die Idee dahinter ist, die Beschränkungen von IO-Link aufzuheben. Die physikalische Konstruktion basiert bisher auf den drei Leitungen sowie der begrenzten Übertragungsgeschwindigkeit und Leitungslänge. Mit SPE ist eine Technologie verfügbar, die international standardisiert mehr Bandbreite und längere Reichweiten bietet. Damit lassen sich neue Applikationsfelder für IO-Link erschließen. Mehr Reichweite und Bandbreite auf der Basis eines Standards werden außerdem aufgrund wachsender Stückzahlen zu geringeren Kosten führen. So liefert IO-Link+ einen weiteren wichtigen Baustein für die digitale Transformation, weil es die digitalen Informationen vom Sensor nun schneller und nahtlos über die gesamte Kette vom Sensor bis in die Cloud verfügbar macht. elektro Automation: Um IO-Link-Komponenten anzusprechen, ist ein Master entweder in der Feldbusbox oder der SPS erforderlich. Wie würde der Aufbau eines SPE-Netzes bzw. die Integration in ein Profinet-Netzwerk aussehen? Schneider: Die Topologie wird sich dabei nicht ändern. Zwischen IO-Link-Master und Globales Netzwerk Die Profibus Nutzerorganisation e.V. (PNO) hat es sich zum Ziel gesetzt, die technische Weiterentwicklung sowie die internationale Durchsetzung dieser offenen Technologien zu fördern. Dieses Ziel versucht die PNO im Verbund mit 24 weiteren regionalen Vertretungen (RPA) zu erreichen, die Mitglieder im internationalen Dachverband Profibus & Profinet International (PI) sind. Dieses globale Netzwerk vereinigt 1700 Anbieter, Entwickler, Systemintegratoren und Anwender, deren gemeinsame Interessen die Weiterentwicklung der Technologie sind. -Device wird auch zukünftig eine direkte Verbindung bestehen. Der IO-Link-Master übernimmt die Kommunikation mit dem Feldbus-Protokoll. Für Profinet ist eine Spezifikation verfügbar, die herstellerübergreifend angewendet wird, sodass sich an der Methodik nichts geändert hat. Zum Einsatz kommt lediglich ein anderes physikalisches Übertragungsmedium, dessen Vorteile die größere Reichweite und die höhere Geschwindigkeit sind. Es geht nicht darum, ringförmige IO-Link-Netzwerke aufzubauen, IO-Link bleibt eine Punkt-zu-Punkt- Verbindung. Letztendlich ist IO-Link+ ein Ansatz, um das bewährte Protokoll auf eine leistungsfähigere Physik zu übertragen. elektro Automation: Gibt es weitere Themen, mit denen sich die PNO aktuell beschäftigt? Schneider: Selbstverständlich nehmen wir immer auch weitere Themen in die Arbeit der Organisation auf. Neben dem Standard Robot Command Interface ist es das Thema MTP. Dieses Konzept kommt aus der Prozesstechnik und soll die Modularisierung prozesstechnischer Anlagen unterstützen. Es ist allerdings damit zu rechnen, dass der Ansatz auch in der Fabrikautomation Bedeutung erlangen wird. www.profibus.com INFO Weitere Informationen zu OPC UA FX: hier.pro/N4izW Der Teamplayer SD2 – zertifizierte Sicherheit für sensorlose Systeme Die universelle Antriebslösung für Multiachsund Hochgeschwindigkeitsanwendungen SFM SLOF Kundenspezifische Lösungen möglich STO www.sieb-meyer.de elektroAUTOMATION » 02 (Mai) | 2022 29
