Kommunikation ist der zentrale Punkt, wenn es darum geht Produktionssysteme transparent zu machen und zu vernetzen. Dass sich die Profibus Nutzerorganisation (PNO) im Zentrum der Industrie 4.0-Entwicklung sieht, wundert deshalb kaum. Doch ob vor allem die in die Jahre gekommene Prozessindustrie-Ausprägung (PA) des Profibus angesichts der mickriger Bandbreite von gerademal 31 kBit/s überhaupt in der Lage ist, dazu einen Beitrag zu leisten, wird nicht nur von Anwendern angezweifelt. Auch Hersteller zeigen mehr oder weniger offen Skepsis.

Deshalb soll das breitbandige Profinet auch für die Prozessindustrie die Kommunikationstechnik der Zukunft werden. Hierzu gab es gleich mehrere interessante Aussagen auf dem PI-Kongress, der in diesem Jahr im Frankfurter Bundesliga-Stadion stattgefunden hat.

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IO-Link Safety: Ein Vorteil ist die geringere Baugruppen-Varianz. Anstatt mehrere unterschiedliche Safety-Baugruppen (links) reicht künftig ein flexibler IO-Link-Safety-Master, der OSSD-Signale,
analoge und digitale Safety-E/As unterstützt , inklusive Monitoring und Parametrierung. PI

Profinet ersetzt Profibus PA

Als ersten Schritt auf dem Migrationspfad sieht die Organisation die Ablösung von Profibus-DP durch Profinet im Nicht-Ex-Bereich. Und in nicht allzu ferner Zukunft soll Profinet über die von den Anwendern geforderte Zweileiter-Lösung auch die Feldebene erreichen. Die APL-Gruppe (Advanced Physical Layer), ein Zusammenschluss verschiedener Automatisierungshersteller, hat sich laut Profibus-Vorstand Karsten Schneider im Februar darauf geeinigt, wie die neue Lösung für eine Ethernet in the Field-Physik vorangetrieben werden soll: Die PNO soll als „Host-Organisation“ hier künftig neben ODVA und Fieldcomm-Group eine wichtige Rolle spielen, um das technisch bereits spezifizierte Bussystem innerhalb der nächsten drei Jahre zur Marktreife zu bringen.

Und weil die Prozessindustrie für ihre Anwendungen ein spezielles Profil benötigt, soll das PA-Profil noch in diesem Jahr auch für Profinet adaptiert werden.

Die PNO soll dabei als ‚Host-Organisation‘ künftig neben ODVA und Fieldcomm-Group eine wichtige Rolle spielen, um das technisch bereits spezifizierte Bussystem in den nächsten drei Jahren zur Marktreife zu bringen: Die Konsens-Lösung besteht aus einem Ethernet-Switch in Zone 2, einer bis zu 1.000 m langen 2-Drahtlösung mit Stromversorung (Trunk) in Schutzart Ex e für Zone 1, die Feldgeräte in Zone 0 über bis zu 200 m Entfernung über zwei Leiter anbinden kann. Diese Physik soll transparent für alle Ethernet-Protokolle sein, also nicht nur Profinet.

Sicherheit auf der letzten Meile: IO-Link Safety vorgestellt

Für die letzte Meile in der Fabrikautomation – zumindest zu den einfachen Sensoren und Aktoren ohne Ethernet-Anschaltung – favorisiert die PNO schon länger IO-Link.

Schon lange diskutiert, spezifiziert und entwickelt das IO-Link-Konsortium an einer gemeinsamen, standardisierten Safety-Variante. Auf der PI-Tagung meldete Frank Moritz, Leiter der Working Group Technologie & Qualität, nun Vollzug: IO-Link Safety.

Da IO-Link vom Grundgedanke her firmenpolitisch neutral sein soll, war es nicht machbar, sich auf ein bereits existierendes Safety-Kommunikationsprotokoll zu verständigen und dies zu implementieren. Schließlich ist es erklärtes Ziel des IO-Link Konsortiums, dass IO-Link nicht nur in Profinet-, sondern auch in Ethernet/IP, CC-Link-Netzwerke und andere Systeme integrierbar ist. Mit Profisafe oder CIP Safety als Protokoll wäre das marketing-technisch auf globaler Ebene schwer zu realisieren gewesen. Deshalb hat das IO-Link Konsortium ein eigenes sicherheitsgerichtetes Protokoll auf Basis von Standard IO-Link spezifiziert, dessen wichtigsten Eigenschaften Moritz vorstellte:

  • SIL 3-zertifiziert
  • kostengünstig
  • mit OSSD-Unterstützung
  • einfaches Mapping in überlagerte Safety Communication Layer (zum Beispiel Profisafe, CIP Safety)
  • kanalgenaue Abschaltung
  • Geräteaustausch ohne Tools

Das sichere Kommunikationsprotokoll kann bis zu 26 Byte Prozessdaten transportieren. (sk/as)