← Zurück zur Kategorie Prozesssteuerung & Automatisierung

Integration von zeitsensitivem Netzwerk (TSN) in PROFINET

PROFINET-Architektur mit TSN

Eine vielversprechende neue IEEE-Technologie für Ethernet, die die Bandbreite von IT-Netzwerken (Informationstechnologie) mit der Latenz der OT-Netzwerke verbindet, steht in Form von TSN (Time sensitive Networking).

TSN besteht aus einem Tool-Kit mit standardisierten Mechanismen, die in Ethernet-basierten Netzwerken verwendet werden können. In der Arbeitsgruppe "Industrie 4.0" von PI (PROFIBUS & PROFINET International) wurden nun die Anforderungen und Ziele für den zukünftigen Einsatz von TSN in PROFINET erarbeitet.

Der Schwerpunkt der Arbeit liegt in erster Linie auf der einfachen Handhabung für PROFINET-Anwender. Sie sollten in der Lage sein, die neue Technologie in ihren Geräten oder Systemen einfach zu nutzen und dabei das vorhandene Wissen zu nutzen. Darüber hinaus sollten Dienste wie Diagnose, Parametrierung etc. identisch sein wie in der aktuellen Landschaft. Das Engineering, dh die Konfiguration des Netzwerks, sollte auch auf bekannte Weise erfolgen. Auf diese Weise ermöglicht PI einen einfachen Übergang zur neuen Ethernet-Landschaft und sorgt für eine breite Akzeptanz bei den Anwendern.

Darüber hinaus setzt PI auf Standard-Ethernet-Technologie, so dass sie sowohl auf eine breite Auswahl an Ethernet-Chips für die Implementierung der PROFINET-Schnittstelle auf Geräten zurückgreifen können und auch von der Weiterentwicklung der IEEE-Technologie wie Gigabit-Bandbreiten profitieren. Darüber hinaus können synchrone Netzwerke für isochrone Anwendungen mit TSN implementiert werden. Bisher mussten Netzwerke separat aufgebaut und in dedizierte Chips in den Geräten integriert werden. Nur so kann sichergestellt werden, dass PROFINET für den Anwender zukunftssicher bleibt, aber auch das einfachere Setup ist möglich.

Neben einer Stapelarchitektur, die einfach zu integrieren und zu skalieren ist, ist ein weiteres entscheidendes Ziel für den Einsatz der Technologie ein hohes Maß an Determinismus und Robustheit gegenüber IP-basiertem Verkehr, der nicht in Echtzeit ist. Die Zuverlässigkeit steigt, da TSN die Bandbreite im Netzwerk für einzelne Aufgaben reservieren lässt, so dass sie nicht durch anderen Verkehr gestört werden. Dies ist besonders wichtig, da eine Vielzahl von Protokollen zukünftig in der Industrie 4.0 Netzwerke genutzt werden. Auf diese Weise beinhaltet PI die parallele Kommunikation über OPC UA zwischen Stationen auf Systemebene oder von Geräten auf Feldebene bis zur Wolke von Anfang an.

Mit der Einführung von TSN ist es aber auch notwendig, das Engineering des Netzwerks für komplexere Systeme zu vereinfachen, bis sie zu Plug-and-Work-fähigen Netzwerken werden, die eine Rekonfiguration im laufenden Betrieb ermöglichen. Darüber hinaus bieten die TSN-Mechanismen, die neben dem Echtzeit-Protokoll-Verfahren entstehen, die Möglichkeiten, die PI konsequent verfolgt.

Karsten Schneider, Vorsitzender von PI, fasst die Vorteile dieses Ansatzes zusammen: "PI erweitert PROFINET um die Mechanismen von TSN in Schicht 2 und behält die Applikationsschicht auf den höheren Ebenen. Damit ist es möglich, die Applikationen einfach und schrittweise auf die neue Technologie zu migrieren und die Vorteile einer offenen, weltweit standardisierten IT-Technologie zu nutzen. "

Prozessindustrie Informer

Mehr Infos zu dieser News / Produkt Artikel

Weitere Nachrichten

Hinterlasse einen Kommentar

Deine Email-Adresse wird nicht veröffentlicht. erforderliche Felder sind markiert *

Diese Seite verwendet Akismet, um Spam zu reduzieren. Erfahren Sie, wie Ihre Kommentardaten verarbeitet werden.