Das Ethernet hat die Kommunikation in der Automatisierung verändert. Klassische Feldbusse müssen sich behaupten, neue Feldbusse müssen zuverlässiger und sicherer werden.

Das Ethernet hat die Kommunikation in der Automatisierung verändert. Klassische Feldbusse müssen sich behaupten, neue Feldbusse müssen zuverlässiger und sicherer werden.Mystock – Fotolia.com

Glauben Sie daran, dass sich die vielen Feldbusse irgendwann auf wenige reduzieren lassen?

John Browett, CLPA: Es ist unvermeidlich, dass sich die Anzahl an Feldbussen irgendwann auf null reduzieren wird, weil die Anwender auf Industrial Ethernet umrüsten werden. Dieser Trend ist bereits jetzt offensichtlich. Die weniger gängigen Feldbusse werden wahrscheinlich über die nächsten fünf Jahre verschwinden und dabei einen Kern von etwa zwei bis vier Feldbussen zurücklassen, die in zehn Jahren immer noch genutzt werden.

Peter Lutz, Sercos: Es ist nicht davon auszugehen, dass die Anzahl der Bussysteme zurückgehen wird. Schon eher wird noch die eine oder andere Lösung hinzukommen. Allerdings werden mittelfristig einige wenige Bussysteme den Markt dominieren. Erfahrungsgemäß sind dies Bussysteme, die von großen Herstellern unterstützt werden. Kleinere Anbieter werden den Rest des Marktes bedienen und sich in Nischen platzieren.

Wie sehen Sie die Situation zwischen nicht-Ethernet und Ethernet-basierten Feldbusen?

John Browett ist General Manager der CC-Link Partner Association (CLPA).

John Browett ist General Manager der CC-Link Partner Association (CLPA).CLPA

John Browett, CLPA: Ethernet-basierte Feldbusse haben sich bereits in der Industrie etabliert, mit steigender Tendenz – teilweise auf Kosten der nicht-Ethernet-basierten Technologien. Der große Vorteil von Ethernet ist die nahtlose Verbindung zwischen der Anlagensteuerung und dem Enterprise Management System. Dies ermöglicht, dass Betriebsdaten aus der Feldebene in Informationen konvertiert werden können und live in das Management Reporting und strategische Entscheidungen einfließen. Allerdings erzeugt dies auch teilweise eine größere Komplexität des Netzwerk-Designs und mögliche Sicherheitsrisiken.

Peter Lutz, Sercos: Die klassischen Feldbusse haben nach wie vor eine sehr hohe Verbreitung und Akzeptanz im Markt. Allerdings ist die Vielseitigkeit bei klassischen Feldbussen doch sehr eingeschränkt, sodass in neuen Projekten zumeist das Ethernet-basierte Sercos III zum Einsatz kommt. Bei diesem Lösungsansatz steht nicht nur eine höhere Performance zur Verfügung, sondern es wird auch ein Mehrwert hinsichtlich einheitlicher Vernetzung und Durchgängigkeit erzielt. Trotz einem rasanten Knotenwachstum bei Sercos III verzeichnen wir immer noch einen Anstieg der Knotenzahl beim klassischen Sercos Antriebsbus – wenn auch im kleineren einstelligen Bereich.

Wie stark schätzen Sie den Drang der Endanwender hin zu Wireless ein?

John Browett, CLPA: Wireless-Technologien für industrielle Steuerungslösungen haben eine Menge Aufmerksamkeit erzeugt. Es gibt bereits erfolgreiche Implementierungen, und wir können in Zukunft mehr erwarten. Allerdings gibt es ernsthafte Bedenken bezüglich Schwierigkeiten bei der Installation und der Zuverlässigkeit. Industrielle Umgebungen bestehen aus einer Vielzahl von Metallausrüstungen – statische und bewegliche. Außerdem ist es sehr wahrscheinlich, dass beträchtliche Mengen an Funkfrequenzstörungen auftreten, ausgehend beispielsweise von Maschinen, Schaltanlage oder Schweißanlagen. Die Störfestigkeit zu bewahren hat sich häufig als schwierig erwiesen.

Peter Lutz ist Geschäftsführer bei Sercos International.

Peter Lutz ist Geschäftsführer bei Sercos International.Sercos International

Peter Lutz, Sercos: Auch wenn Wireless-Technologien eine zunehmend wichtige Rolle in der Automatisierungstechnik einnehmen, so werden diese auch mittel- und langfristig die kabelgebundene Kommunikation nicht ablösen, sondern ergänzen. Ob, wann und wie sich Wireless-Technologien für Anwendungen mit hohen Echtzeitanforderungen durchsetzen, wird sich erst in den nächsten Jahren zeigen. Hierfür fehlt es noch an wesentlichen technischen Voraussetzungen.

Was sind momentan die größten Probleme bei der Installation und dem Betrieb eines Feldbusses?

John Browett, CLPA: Oft ist es ein signifikantes Problem, die Anwender dazu zu bringen, die Installationsrichtlinien angemessen zu befolgen. Zu viele denken, dass der Anschluss eines Feldbusses nur ein schlichter Verkabelungsjob ist, dabei müssen viele spezielle Faktoren im Hinterkopf behalten werden. Wenn Instruktionen nicht befolgt werden, ist die Möglichkeit eines problemlosen Betriebs meistens gefährdet. Ein anderes Problem ergibt sich, wenn Gerätehersteller auf ein neues Modell aktualisieren und dabei die Feldbus-Kompatibilität ändern, was für die Installateure sehr verwirrend ist.

Peter Lutz, Sercos: Bei vielen Feldbussen ist zwar das Kommunikationsprotokoll festgelegt, doch die Gerätefunktionen sind häufig nicht oder nur teilweise einheitlich und herstellerübergreifend spezifiziert. Zudem erfordern viele Feldbusse eine aufwendige Geräte- und Netzwerkkonfiguration. Dadurch entsteht ein erheblicher Aufwand bei der Integration und Inbetriebnahme, aber auch bei der Fehlerdiagnose und Fehlerbehebung eines Feldbusses.

Wie wichtig sind heute Monitoring-Systeme?

John Browett, CLPA: Es ist wichtig sicherzustellen, dass das Netzwerk korrekt funktioniert. Daher sind Diagnosedaten sicherlich wichtig, wie auch die Informationen, die sich daraus ableiten lassen. Um aber Datenüberlast zu vermeiden, ist es auch wichtig, dass das Netzwerk so zuverlässig wie möglich ist, sodass die Notwendigkeit zur Überwachung sich verringert.

Peter Lutz, Sercos: Die einheitliche und durchgängige Kommunikation über ein Kabel in Kombination mit der hohen Bandbreite des Mediums Ethernet resultiert zweifellos in einem beachtlichen zu verarbeitenden Datenvolumen. Dies heißt jedoch nicht zwangsläufig, dass diese Systeme nicht beherrschbar sind. Bei der Konzeption von Sercos III haben wir Wert darauf gelegt, das sich das Netzwerk einfach und sicher, das heißt ohne aufwendige Konfiguration, in Betrieb nehmen lässt und auch die Diagnose einfach und effizient erfolgen kann.

Wie präsent ist das Thema Security in der industriellen Kommunikation?

John Browett, CLPA: Sicherheit ist zurzeit ein sehr aktuelles Thema. Viele Menschen hat die Stuxnet-Attacke verunsichert, die anscheinend eine spezielle Anwendung in einer speziellen Industrie zum Ziel hatte, aber auch Probleme anderswo verursacht hat. Stuxnet war nicht die erste Attacke und wird nicht die letzte sein. Je mehr IT und Automation zusammenrücken, desto wichtiger wird Sicherheit. Das alte Prinzip von ‚Sicherheit durch Unklarheit‘ reicht nicht länger aus, da immer mehr Systeme offene Technologien integrieren, die Hacker kennen und die einfach zu kompromittieren sind.

Peter Lutz, Sercos: Die Nutzung von Protokollen aus der IT, wie TCP/IP, sowie die Umsetzung durchgängiger Kommunikationskonzepte für Maschinen und Anlagen resultiert prinzipiell in einer höheren Angreifbarkeit der am Prozess beteiligten Geräte. Aus diesem Grunde haben wir bei Sercos III Mechanismen spezifiziert, die einen robusten und sichereren Betrieb der Maschine oder Anlage gewährleisten.