Optimierte Protokolle
Die Integration der Informationstechnik (IT) in die Automatisierung, wie Phoenix Contact sie unter dem Stichwort \’IT powered Automation\‘ vorantreibt, hat die Erhöhung der Produktivität von Maschinen und Anlagen zum Ziel. Es kommt darauf an, Technologiebrüche zu vermeiden und einen durchgängigen und schnellen Informationsfluss von der Feld- bis in die Unternehmensleitebene zu realisieren. Dabei werden neben den Mainstream-Technologien, wie WLAN und Bluetooth, auch die Standard-Ethernet-Protokolle genutzt. In erster Linie handelt es sich um folgende Protokolle: – TCP/IP für die Übertragung großer zeitunkritischer Datenpakete – SNMP zur Erfassung und Übertragung von Status- und Diagnose-Informationen an die Leitzentralen sowie für die Konfiguration der Netzwerkkomponenten – FTP für die Übertragung von Produktionsdaten – LLDP zur automatischen Erkennung der physikalischen Netzwerk-Topologie – RSTP zum Aufbau von redundanten Netzwerkpfaden mit sehr kurzen Umschaltzeiten im Fehlerfall – VLAN zur logischen Trennung von physikalisch verbundenen Netzwerksegmenten Diese international standardisierten Protokolle werden kontinuierlich weiterentwickelt und für industrielle Belange optimiert. Aufgaben und Anforderungen, die sich mit den genannten Protokollen nicht realisieren lassen – in erster Linie sind das Echtzeit-Anforderungen – werden mit Profinet oder Ethernet/IP erfüllt.
Netzwerktechnik heute
Die industrielle Kommunikation erfolgt typischerweise über ein hierarchisches System aus Betriebs-, Leit- und Feldebene. In den obersten beiden Ebenen, der Betriebs- und der Leitebene, ist die Nutzung von Ethernet bereits Standard. In der Feldebene finden sich die Feldbus-Systeme – wie z.B. Interbus. In den Bereichen der Feldebene, in denen EMV-Eigenschaften, Isochronität und hohe mechanische Qualität eine untergeordnete Rolle spielen, hält Ethernet bereits heute Einzug. Phoenix Contact hat das \’Standard-Ethernet\‘ in nahezu allen Bereichen optimiert, so dass heute ein leistungsfähiges System zur Verfügung steht. Die Tabelle zeigt die wichtigsten Unterschiede bei den Anforderungen an Büro- und Industriekomponenten. Außerdem unterscheidet sich Industrial Ethernet in weiteren Punkten grundlegend vom Standard-Ethernet: – Die Verwendung von robusten Netzwerkkomponenten mit industrietauglichen EMV-Eigenschaften, Meldekontakten sowie von Kabeln und Steckern, die hohen Anforderungen genügen. – Die Möglichkeit von anlagenspezifischer Kabelführung, die Mischtopologien sowie Redundanz zur Erhöhung der Verfügbarkeit bieten
Auf Kabel und Stecker kommt es an
Von der richtigen Wahl der Kabel hängt die Zukunftssicherheit einer Netzwerkinstallation ab. Mit der sorgfältigen Auswahl und Abstimmung der Komponenten kann man den permanent steigenden Anforderungen an die Qualität und die Beständigkeit des Netzwerks begegnen. Durch die steigenden Anforderungen verbreitet sich die Glasfasertechnik mit ihren Vorzügen immer stärker: hohe Über-tragungsgeschwindigkeit, geringe Dämpfung, keine EMV-Beeinflussung sowie kleine Abmessungen bei geringem Gewicht. Hochleistungs-Kupfer-Kabel der Kategorie 5e oder der Kategorie 6 mit hervorragenden Übertragungseigenschaften und enormen mechanischen Eigenschaften ergänzen hier das Angebotsspektrum. Untrennbar verbunden mit der Übertragungstechnik ist die Entwicklung der Steckverbinder. Ohne entsprechende Kabel und Leitungen mit den geeigneten Steckverbindern wären qualitativ hochwertige und leistungsfähige Netzwerke nicht denkbar. Darüber hinaus gehören Patch-Felder in den Kategorien 5 und 6 genauso zu einem vollständigen Portfolio wie Layer-1-Security-Elemente. Heute lassen sich alle Ports von Infrastruktur-Komponenten oder von Endgeräten mit einer mechanischen Verriegelung vor unautorisiertem Zugriff schützen. Genauso lassen sich unbenutzte Ports mit stabilen Security-Elementen sperren – \’wilde\‘ Netzwerkerweiterungen oder Änderungen werden verhindert. Dadurch bleiben Netzwerkpläne und Dokumentationen aktuell, was im Fehlerfall die Stillstandszeiten minimiert und die Kosten reduziert. Mit der feldkonfektionierbaren LWL-Anschlusstechnik wurde eine weitere Hürde genommen. War früher LWL-Konfektionierung ein Fall für externe Spezialfirmen, ist heute die Nutzung von LWL mit den damit verbunden Vorteilen – wie galvanische Entkopplung und keine EMV-Beeinflussung – ein Kinderspiel. Durch den Einsatz der bewährten Schraub-Klemm-Mechanik lässt sich der Stecker ohne Spezialwerkzeug mit nur wenigen Handgriffen vor Ort an das LWL-Kabel anschließen.
