Kommunikation ohne Grenzen

Vor rund vier Jahren wurde am Institut für Automation und Kommunikation (ifak) in Magdeburg die Idee der „Virtual Automation Networks“ – kurz VAN – geboren. Mittlerweile ist dieses Konzept...

Vor rund vier Jahren wurde am Institut für Automation und Kommunikation (ifak) in Magdeburg die Idee der „Virtual Automation Networks“ – kurz VAN – geboren. Mittlerweile ist dieses Konzept zum Nutzdatenaustausch zwischen geographisch entfernten Automatisierungsfunktionen gereift, und es sind im Rahmen eines europäischen Forschungsprojektes bereits erste prototypische Implementierungen entstanden. Teil 1 der Artikelserie gibt einen Überblick über die Topologie und grundlegenden Funktionen eines VAN.

Die zukünftigen Szenarien der verteilten Automation erfordern die Nutzung heterogener Netzwerke. Diese können lokale Netze oder Weitverkehrsnetze, leitungsgebundene oder Funknetzwerke sowie öffentliche oder private beziehungsweise providergestützte oder providerlose Kommunikationsnetze umfassen. Für alle gilt gleichermaßen, dass die Ende-zu-Ende-Kommunikation für örtlich weit verteilte Automatisierungsfunktionen vorgegebene Dienstgüten (Echtzeit-Verhalten, funktionale Sicherheit und Datensicherheit) aufweisen muss, die skalierbar sind und vom Nutzer bestimmt werden können. Das gilt auch für solche Teile der Kommunikationsverbindung, auf welche der Automatisierungstechniker keinen Zugriff hat. Zudem müssen die Kommunikationsmechanismen zur Laufzeit in einem heterogenen Netzwerk identisch mit denen der homogenen (lokalen) Automatisierungsnetzwerke sein. Hierzu ist eine Infrastruktur – genannt „Virtual Automation Network“ – derart zu gestalten, dass in einer Aufbauphase die (örtlich verteilte) Ende-zu-Ende-Verbindung zwischen zwei Automatisierungsapplikationen hergestellt und der dabei errichtete Tunnel dann zur Laufzeit für den Nutzdatenaustausch genutzt wird. Entscheidend dabei ist, dass die vorhandenen Mechanismen der existierenden und überwiegend lokalen industriellen Kommunikationssysteme und der Weitverkehrsnetze weitgehend nutzbar sind.