Die Verwendung von Industrial Ethernet bringt wesentliche Vorteile für den Maschinen- und Anlagenbau: Anwender müssen zusätzliche Funktionen nicht mehr notwendigerweise durch weitere Technik hinzu kaufen. Stattdessen kann ein einheitliches Datennetzwerk in der Produktion für Aufgaben genutzt werden, die bislang durch separate Bussysteme erledigt werden mussten. Das erhöht die Wirtschaftlichkeit im Engineering und im Betrieb der Anlagen.
Damit die verschiedenen Anforderungen an den Datenaustausch in Maschinen und Anlagen erfüllt werden können, müssen Industrial Ethernet Systeme einerseits über eine hohe Protokolleffizienz verfügen, andererseits die zuverlässige Übertragung sicherheitsrelevanter und echtzeitkritischer Daten garantieren. Nicht zuletzt muss die Durchgängigkeit zur Planungs- und Leitebene über Ethernet-basierte Protokolle, wie TCP/IP, gewährleistet sein. Sercos wurde speziell für diese Anforderungen entwickelt.
Doch obwohl Industrial Ethernet prinzipiell eine einheitliche Infrastruktur zur Kommunikation über alle Ebenen der Automatisierungspyramide hinweg ermöglicht, ist es aus wirtschaftlichen und auch praktischen Erwägungen nicht sinnvoll, Ethernet für die Vernetzung auf der untersten Automatisierungsebene zu verwenden. Stattdessen ist es zweckmäßiger, einfache digitale und analoge I/O-Module, sowie sichere I/Os über ein auf die Bedürfnisse dieser Ebene zugeschnittenes Bussystem zu vernetzen. AS-i erlaubt nicht nur eine besonders preisgünstige, sondern auch eine sehr einfache und flexible Vernetzung, angepasst an die spezifischen Bedürfnisse der Maschine und Anlage.
Damit ist AS-i eine perfekte Ergänzung zu den überlagerten Industrial-Ethernet-Systemen: AS-i-Komponenten werden mit Hilfe eines Kommunikations-Gateways an das Sercos-Netzwerk angebunden. Selbst der Austausch sicherheitsrelevanter Daten zwischen Sercos und AS-i ist möglich, sofern das Gateway die sicheren Protokolle CIP Safety, sowie AS-i Safety at Work unterstützt.
Eine sinnvolle Ergänzung zu dieser Kombination ist IO-Link. Denn mit der Punkt-zu-Punkt-Schnittstelle können intelligente Sensoren und Aktoren an AS-i oder direkt an Sercos angeschlossen werden. Der Sercos- oder AS-i-Slave fungiert in diesem Zusammenhang als IO-Master, der vier oder acht Ports für IO-Link-Geräte bietet. Einschränkungen gibt es aktuell lediglich hinsichtlich der Übertragung von sicherheitsgerichteten Daten, da ein sicheres Protokoll für IO-Link noch nicht zu Verfügung steht.
Zur Verdeutlichung des Zusammenwirkens von Sercos, AS-i und IO-Link hilft der folgende Vergleich aus dem Transportwesen: Autobahnen werden für den schnellen Fernverkehr zwischen Städten eingesetzt (Ethernet), wobei eine Spur für zeitkritischen Verkehr (Echtzeit) reserviert ist, um deterministische Ankunftszeiten – auch bei Stau (Überlast) – garantieren zu können. Kleinere Städte und Ortschaften werden über Landes- und Kreisstraßen verbunden (AS-i und IO-Link). Autobahn-Anschlussstellen fungieren als Übergang zwischen Fern- und Nahverkehr (Gateway).
Wer käme schon auf die verrückte Idee, ein einzelnes Gebäude mit einer Autobahn zu erschließen oder zwei Metropolen über einen Feldweg zu verbinden?
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