Robert Wilmes, Phoenix Contact Electronics

Installierte Basis führt zu Migrationsstrategien

Migrationsstrategien
Dipl.-Ing. Robert Wilmes Software & System Technology, Control Systems, Phoenix Contact Electronics, Bad Pyrmont Bild: Phoenix Contact
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Die industrielle Kommunikation in der Automatisierung erfordert Standards und offene Schnittstellen wie OPC UA und TSN. Viele Branchenexperten sehen die Kombination OPC UA TSN als das kommende Kommunikationsprotokoll für Industrie 4.0. Während der letzten Fachmessen wurden erste Geräte für diese Technologie vorgestellt und seit einiger Zeit finden regelmäßig Interoperabilitäts-Workshops statt, die die Konformität sicherstellen sollen. Dipl.-Ing. Robert Wilmes, Spezialist für Software & System Technology im Bereich Control Systems bei Phoenix Contact Electronics in Bad Pyrmont, erläutert, welche technischen Möglichkeiten hinter den Technologien stecken und weshalb sich Phoenix Contact in der Initiative OPC UA TSN engagiert.

Die Fragen stellte Andreas Gees, stv. Chefredakteur elektro AUTOMATION

elektro AUTOMATION: Worin liegt die Bedeutung von TSN für die Automatisierung, ist TSN beispielsweise mit OPC UA eine Alternative zu Echtzeit-Feldbussen und -Protokollen bis in die Feldebene oder nur eine Echtzeit-Erweiterung bestehender industrieller Ethernet-Kommunikationslösungen?

Robert Wilmes (Phoenix Contact): Für sich gestellt hat TSN keine Bedeutung für die Automatisierung. Erst mit überlagerten Applikationsschnittstellen bietet das Time Sensitive Networking eine gute Migration von heutigen Ethernet-basierten Feldbussen auf Standard-Ethernet. In Kombination mit OPC UA steht dann ein wirklich offener, von allen internationalen Herstellern akzeptierter Kommunikationsstandard zur Verfügung. Auf dieser Grundlage können heterogene Automatisierungsstrukturen aufgebaut werden, ohne dass beim Anwender Unsicherheit bezüglich der Verfügbarkeit seiner Anlage oder Maschine besteht. Die installierte Basis wird dabei zu Migrationsstrategien führen. Da OPC UA jedoch in immer mehr Geräte implementiert wird, ergibt sich daraus die logische Folge des Schritts von OPC UA mit TSN in die Feldebene.

elektro AUTOMATION: Erste Interoperabilitäts-Workshops haben stattgefunden. Als TSN-Ready-gekennzeichnete Managed Switche sowie TSN-ertüchtigte PC-Erweiterungskarten sind verfügbar. Doch wieweit ist die Standardisierung der einzelnen Teile für Hard- und Software (ASbt, Qbu, Qbv, etc.) vorangeschritten. Ist die Entwicklung von Lösungen auf dieser Basis schon heute möglich bzw. wann ist die Technologie in Seriengeräten verschiedener Hersteller für den Industrie-Einsatz verfügbar?

Wilmes: Wie erwähnt gibt es erste Chipsätze für einzelne Komponenten eines Anlagensystems. Für eine flächendeckende Implementierung in Steuerungen, Unterstationen, Schaltschränke sowie intelligente und weniger intelligente Ethernet-basierte Feldteilnehmer fehlen allerdings noch viele Chipsätze. Zudem sind die Standards für die Integration in die Software nicht abgeschlossen. Die Ethernet-Technologielieferanten haben die kurz- bis mittelfristige Verfügbarkeit zahlreicher Chipsätze angekündigt. Daher steht der aktuellen Entwicklung von Prototypen – zum Beispiel für die Beteiligung an einem Testbed – nichts entgegen, um Erfahrungen mit der neuen Technologie zu sammeln. Von einem herstellerübergreifenden interoperablen Serienstand ist die Automatisierung jedoch noch weit entfernt. Auf dieses Ziel arbeiten die wichtigsten Geräte- und Systemhersteller aber derzeit unter dem Gesichtspunkt des Kundennutzens und eigenen Wettbewerbsvorteils mit hoher Dynamik hin.

elektro AUTOMATION: Die Nutzung von TSN mit Profinet/Profisafe, Sercos, Powerlink, OPC UA, etc. setzt evtl. auch Engineering-Funktionalitäten bzw. Entwicklungstools voraus. Welche Unterstützung benötigt der Industrie-Anwender dafür zukünftig?

Wilmes: Die Einfachheit der Handhabung ist ein Schlüsselfaktor für die erfolgreiche Einführung neuer Technologien. Dabei sind die Engineering-Tools über die gesamte Engineering-Kette zu betrachten. Es verschwimmen auch die Verantwortlichkeitsgrenzen in einem übergreifenden funktionalen Anlagenkontext. Neben der Steuerungsfunktion gibt es in diesem Netzwerk beispielsweise Big-Data-Analysefunktionen oder Asset-Management-Funktionen. Die Komplexität der Kombination dieser Funktionen darf sich allerdings nicht auf die Wartbarkeit, Testbarkeit oder Stabilität auswirken. Hier kommen zurzeit noch die größten weißen Flächen bei TSN auf, denn die geforderte Einfachheit steht leider in keiner Norm oder Profilbeschreibung.

www.phoenixcontact.com

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