Antriebsautomatisierung – Die mit Sicherheit logische Konsequenz

Ob zentral, dezentral oder hybrid – mit heutigen Automatisierungsarchitekturen lassen sich die unterschiedlichsten Maschinenkonzepte abbilden und deren Anforderungen erfüllen. In punkto durchgängige Kommunikation durch alle Ebenen der Maschine stoßen diese Architekturen jedoch an ihre Grenzen.

Ob zentral, dezentral oder hybrid – mit heutigen Automatisierungsarchitekturen lassen sich die unterschiedlichsten Maschinenkonzepte abbilden und deren Anforderungen erfüllen. In punkto durchgängige Kommunikation durch alle Ebenen der Maschine stoßen diese Architekturen jedoch an ihre Grenzen.

Die meisten Konzepte machen den Einsatz mehrerer Bussysteme erforderlich, was zu vielen Kommunikationsschichten und erhöhten Systemkosten führt. Zudem belegen Gateway-Funktionen einen Großteil der Steuerungskapazität. Die Lösung heißt Antriebsautomatisierung durch Echtzeit-Ethernet: Dank des FSoE-Protokolls wird die Kommunikationsumwandlung hinfällig und sogar sicherheitsgerichtete Funktionen lassen sich einfach und durchgängig  implementieren.

Die individuellen Anforderungen der unterschiedlichsten Maschinenarchitekturen lassen sich mit den heute am Markt verfügbaren Komponenten vergleichsweise einfach in leistungsfähige Automatisierungskonzepte umsetzen. Wie auch immer diese Automatisierungslösung aussieht, so ließ sich ein Problem bislang kaum umgehen: In einem Antriebs- und Automatisierungssystem war in der Vergangenheit abhängig vom Maschinentyp meist der Einsatz mehrerer Bussysteme erforderlich, da die verwendeten Bussysteme wie CANopen, CANsync oder Profibus zwar viele Vorteile aufweisen, aber keine Datenübertragung in Echtzeit ermöglichen.

Sichere und nicht sichere Daten konnten folglich nicht über dasselbe Bussystem, sondern nur getrennt voneinander erfolgen. Daraus resultierte sowohl bei einfachen als auch bei komplexen Maschinen der Einsatz von mehreren getrennten Steuerungen, die jeweils Automatisierungs-, Antriebs- und Sicherheitsfunktionen übernahmen. Anwendungstechnik und Sicherheitstechnik wurden deswegen bislang meist klar voneinander getrennt.

Der Einsatz unterschiedlicher Bussysteme ist somit dazu geeignet, die Automatisierungsaufgaben individueller Maschinenkonzepte zu lösen, erweist sich aber auch aus Kostensicht als nachteilig: So sind beispielsweise für Steuerung, Antrieb und Sicherheitstechnik jeweils separate Tools zu Programmierung und Implementierung notwendig. Die unterschiedlichen Kommunikationsschichten und der notwendige Kommunikationswandel zwischen den einzelnen Bussystemen führen daher zu höheren Systemkosten.