Dietmar Buxbaum ist Geschäftsführer von Buxbaum Automation und Experte für alle Themen rund um industriellen Kommunikation, Identifikation, Bildverarbeitung und Automatisierung.

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Was sich in 12 Jahren alles getan hat

Dietmar Buxbaum über den Weg, den Industrial Ethernet und die industrielle Kommunikation genommen haben.

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Im Jänner 2007 ist in AUTlook zum ersten Mal eine Kolumne von Dietmar Buxbaum zum Thema „Industrial Ethernet“ erschienen. Unter dem Titel „Industrial Ethernet – Was bringt’s?“ wurden die Vor- und Nachteile von Ethernet und Feldbussen beleuchtet. Fast 12 Jahre später blickt der Autor zurück auf die rasante Entwicklung.

Der Echtzeit-Ethernet-Zug

Den Vorteil von Ethernet im industriellen Umfeld muss man heute niemandem mehr erklären. Trotzdem existieren weiterhin die Feldbusse wie Profibus oder CAN. Sie werden noch in zehn Jahren existieren und auch langfristig nicht überall durch Ethernet ersetzt werden. Nichtsdestotrotz hat sich in den letzten Jahren unheimlich viel getan. 

Viele Hersteller erfanden ihre eigene Ethernet-Welt, um das Netzwerk für die Industrie fit zu machen. Anfangs ging es vor allem um Mikro- und Nanosekunden für den Einsatz in zeitkritischen Anwendungen. Manche dieser Systeme waren erfolgreicher, manche weniger, manche sind wieder komplett von der Bildfläche verschwunden. Das hatte oft weniger mit technischen Argumenten zu tun, als mit der Marktmacht der Proponenten. Heute ist es spannend zu beobachten, dass aufgrund der Anforderungen aus der Automobilindustrie sowie aus Audio-
und Video-Übertragung auch große Player wie Intel oder Cisco auf den Echtzeit-Ethernet-Zug aufgesprungen sind.

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Mit den Standards aus der Time-Sensitive-Networking-Welt (TSN) zeichnet es sich ab, dass in Zukunft alle Netzwerke, egal ob im Büro, Auto oder in der Industrie, mehr oder weniger strengen Echtzeitbedingungen genügen werden. Das gilt für verdrahtete Netzwerke ebenso wie für WLAN. Dabei werden die unterschiedlichen Netzwerkvarianten nicht von heute auf morgen vom Markt verschwinden, sondern koexistieren. Damit werden sich die Gateway-Hersteller weiterhin guter Umsätze in den nächsten Jahren erfreuen. 

Die Automobilwelt befruchtete außerdem massiv Bestrebungen, Ethernet-Netzwerke störsicher mit simplen Zweidrahtleitungen aufzubauen. Das spart im Vergleich zu den Vier- und Achtdrahtvarianten Gewicht und Kosten. Überhaupt werden die hohen Stückzahlen durch den wachsenden Bedarf aus dem Automotive-Bereich die Kosten der Netze im Industriebereich positiv beeinflussen. Das war schon beim CAN-Bus der Fall.

Zusammenwachsen der Netze

Spannend ist auch, dass die IT-Welt und die Produktionswelt netzwerktechnisch in den letzten Jahren mehr und mehr zusammengewachsen sind. Unter den Schlagworten Industrie 4.0 oder Internet der Dinge sind die Grenzen zwischen den Welten immer unschärfer geworden. Die Technik in der Produktionswelt nennt man neuerdings OT – Operational Technology im Gegensatz zur IT – Information Technology. 

OPC hat sich zur alles übergreifenden Datenschnittstelle gemausert. Die OPC-Technologie war ursprünglich proprietär und von der Windows-Welt abhängig. Daten aus den unterschiedlichen Quellen in einer Anlage wurden auf PCs mittels OPC-Server gesammelt und anderen Anwendungen zur Verfügung gestellt. Heute gibt es mit OPC UA einen plattformunabhängigen, offenen Standard, der es erlaubt, OPC-Server direkt in die Steuerung oder den Sensor zu integrieren und von allen Anwendungen darauf zuzugreifen. OPC UA hat darüber hinaus viele Themen gelöst, die im klassischen OPC nicht vorgesehen waren.

Vernetzung heißt Öffnung und nahtloser Datenaustausch zwischen Geräten und Teilnehmern unterschiedlicher Art. Vernetzung heißt aber auch, dass nur Berechtigte am Datenverkehr teilnehmen dürfen. Die Diskrepanz aus Öffnung, Transparenz und Sicherheit wirft viele neue Fragen für Automatisierungstechniker auf. Man darf gespannt sein, welche Technologien aus der IT-Welt hier die OT-Welt befruchten werden, und ob man in ein paar Jahren überhaupt noch zwischen diesen Welten unterscheiden wird.