Die Ethernet-Technologie als neue Möglichkeit zum Aufbau von Netzwerken für die industrielle Vernetzung bei den Verwendern aus Anlagen- und Maschinenbau.
Uwe Eisenmann, Industrial Marketing
Seit einigen Jahren ist die Ethernet-Technologie als neue Möglichkeit zum Aufbau von Netzwerken für die industrielle Vernetzung bei den Verwendern aus Anlagen- und Maschinenbau angekommen. Immer öfter werden bestehende und neue Anlagen auf Industrial Ethernet umgestellt. In vielen Anwendungsfällen findet hierbei lediglich ein 1:1-Austausch der bisherigen Feldbussysteme gegen Industrial Ethernet statt – oft ohne Berücksichtigung der möglichen Auswirkungen solch einer Umstellung auf die vorhandene IT-Infrastruktur. In diesem Fachbeitrag soll aus dem Blickwinkel der passiven Netzinfrastruktur erläutert werden, welche Möglichkeiten zum betriebssicheren Aufbau vorhanden und welche Rahmenbedingungen für den Aufbau von Netzwerken für die industrielle Verwendung von hoher Bedeutung sind.
Um die Anforderungen für die industriellen Netzwerke besser zu verstehen, ist ein kurzer Rückblick auf die bisher verwendete Technologie hilfreich. Industrielle Kommunikationsnetzwerke lassen sich traditionell in drei Kommunikationsebenen strukturieren, nämlich Leit-, Steuer- und Aktuator-/Sensorebene. Die Leitebene findet man typischerweise nur in großen bis sehr großen oder hochautomatisierten Anlagen und Fabriken, wie beispielsweise im Automobilbau oder der Prozesstechnik.
Der Kommunikationsbedarf ist hier in der Regel einfach zu organisieren und auch bereits seit vielen Jahren mit auf IT-System basierenden Technologien aufgebaut. Betrachtet man nun aber die relevante Steuerebene, die in allen automatisierten Anwendungen zu finden ist, wird man schnell erkennen, dass sich das verwendete Netzwerk (Feldbus) ausschließlich an dem eingesetzten Steuerungssystem orientiert. Dies bedeutet für den Anwender in der Praxis, dass die eingesetzte Steuerung auch quasi den passenden Feldbus mitdefiniert und die Verbindung zwischen den Steuerungen und den angeschlossenen Sensoren/Aktuatoren systemspezifisch ausgelegt wird.
Die Konsequenz aus dieser Gegebenheit hat die Vielfalt der verwendeten Systeme stark entwickelt und jede Möglichkeit zu einer konvergenten Nutzung der Infrastruktur typischerweise ad absurdum geführt. Da es heute aber wichtiger denn je ist, eine transparente und vor allem eine über alle Ebenen durchgängige Netzinfrastruktur vorzuhalten, wird die Basistechnologie Industrial Ethernet einhergehend mit einer anwendungsneutralen Verkabelung sicher der zukunftsgerechteste Lösungsansatz bleiben.
DAS FABRIKNETZ BLEIBT OFFEN FÜR ALLE ANWENDUNGEN
Was in den 90er Jahren in der Büroverkabelung von IT und Telekommunikationsnetzen als Standard DIN-EN 50173 (Informationstechnische Gebäudeverkabelung) seinen Anfang fand, setzt sich heute erfolgreich in erweiterter Form in industriellen Netzwerken fort. Der Nutzen dieses europäischen Verkabelungsstandards war schon damals für die IT-Anwender so enorm groß, dass die damalig vorherrschende proprietäre EDV-Verkabelung sehr schnell abgelöst wurde.
So können heute Fabrik- und Hallennetzwerke unter Berücksichtigung dieses normativen Hintergrundes geplant und ausgeführt werden. Die wesentlichen Grundgedanken, vor allem die Dienst- und Anwendungsneutralität, finden sich heute auch in der für den industriellen Bereich gültigen Verkabelungsnorm DIN-EN 50173- 3 wieder. Neben der Beschreibung des Netzdesigns, der Topologie und der Übertragungstechnik sind die erweiterten Anforderungen der industriellen Anwendung in diese Norm eingeflossen.
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