Kommunikationstechnik als Fundament für das Industrial Internet of Things Ein Anschluss - viele Protokolle

Datenkommunikation für das industrielle Internet
Datenkommunikation für das industrielle Internet

Das Internet der Dinge (IoT) und sein industrielles Äquivalent Industrie 4.0 sind heute in alle Munde. Doch was bedeutet es wirklich bzw. was müssen Automatisierungsgerätehersteller beachten, um ihre Geräte wirklich zukunftsfähig zu machen?

Eines ist klar: Die Kommunikationsschnittstelle wird zur Schlüsselfunktion. Datenvolumen und -geschwindigkeit steigen rasant und Security spielt eine immer wichtigere Rolle. Zukunftsfähige Automatisierungskomponenten müssen heute sowohl die bewährten industriellen Feldbus- und Industrial-Ethernet-Netzwerke für die Prozessdatenübertragung als auch die TCP/IP-basierten Protokolle der IT-Technik unterstützen. Die Herausforderung für Gerätehersteller liegt insbesondere darin, alle Kommunikationsfunktionen über eine einzige leistungsfähige Kommunikationsschnittstelle abzuwickeln. Geräte, die diese Forderungen erfüllen, sind gut gerüstet für die Zukunft mit Industrie  4.0 und dem industriellen Internet der Dinge.

Die Experten für industrielle Kommunikation von HMS Industrial Networks haben den Trend frühzeitig erkannt und stellen mit der vierten Generation der Anybus-Kommunikationstechnologie nun eine flexible Lösung zur Einbindung von Automatisierungsgeräten in moderne, indus­trielle Kommunikationsnetze vor.

Anybus-Kommunikationsschnittstellen der 4.Generation (40er-Serie) unterstützen mehrere Protokolle; dazu gehören über eine einzige Kommunikationsschnittstelle sowohl schnelle, echtzeitfähige Ethernet-Protokolle wie Profinet, IRT, Ethernet/IP, EtherCAT oder Powerlink als auch simultan dazu reguläres TCP/IP für den und führen darüber hinaus – quasi simultan – auch IT-Funktionen wie Zugriffe auf geräteinterne Webseiten durch oder die Übertragung von übertragen Diagnose- und Qualitätssicherungsdaten über TCP/IP-Protokolle. Ähnlich wie HD-ready-TVs werden Automatisierungsgeräte mit Anybus-Kommunikationstechnik der 4. Generation sozusagen IIoT-ready. Gerätehersteller sind damit für die weitaus höheren Anforderungen der Zukunft gerüstet und sparen im Vergleich zu Eigenentwicklungen bis zu 70 % der Entwicklungskosten und auch die Time to Market sinkt beträchtlich.

Kommunikationstechnik für die letzte Meile

Als „letzte Meile“ versteht man in der Automatisierungstechnik die Strecke zwischen den Steuerungen (SPS, IPC) und ihren untergeordneten Feldgeräten. In den Anfangszeiten der Bussysteme wurden auf der letzten Meile fast ausschließlich Prozessdaten (E/A) über Feldbusse ausgetauscht. Auch die Datenmenge war damals noch überschaubar. Moderne Kommunikationsnetzwerke wie Profinet, EtherNet/IP, EtherCAT und Powerlink bieten heute die Möglichkeit, simultan zur Echtzeit-Prozessdatenübertragung auch IT-Daten sowie sichere E/A-Signale über ein und dasselbe Kabel zu übertragen. Integrierte 2-Port-Switches vereinfachen die Installation und erhöhen die Verfügbarkeit der Anlagen dank integrierter Redundanzmechanismen.

Auch wenn die für den Anwender nutzbaren Funktionen der einzelnen Bussysteme sehr ähnlich sind, haben die Busprotokolle im Detail wenig gemeinsam. Da es den einen Standard auch weiterhin nicht gibt, setzen Gerätehersteller zunehmend Multiprotokollschnittstellen – wie die Anybus-Schnittstellen von HMS – ein und können so ihre Geräte mit der ganzen Vielfalt der industriellen Netzwerke verbinden. Bild 1 gibt einen aktuellen Überblick über die Marktanteile der verschiedenen industriellen Bussysteme aus Sicht von HMS.