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1-2-2017

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Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Kommunikation Erste

Kommunikation Erste Ergebnisse auf dem Weg zu Industrie 4.0 mit PROFINET PI (PROFIBUS & PROFINET International) kommt im Thema Industrie 4.0 gut voran. Hauptarbeit wird in den für einzelne Themen geformten Teams des Arbeitskreises „I4.0@PI“ geleistet. Die Anforderungen werden eng mit Anwendern und Erfahrungsträgern aus den verschiedenen Firmen abgeglichen. Für eine praxisgerechte Weiterentwicklung der erfolgreichen Kommunikationsstandards ist ein tiefes Verständnis der kontinuierlichen Fortentwicklung der Anforderungen der Anwender und der innovativen Industrie-4.0-Szenarien notwendig. Deswegen wurden zuerst Use Cases in dem Arbeitskreis erarbeitet, bewertet und abgestimmt. Im nächsten Schritt schloss sich eine Untersuchung von neuen Kommunikationstechnologien und Standards im Industrie-4.0-Umfeld an. Themenschwerpunkte Aus der Kombination von Anforderungen und technischen Möglichkeiten haben sich die Themenschwerpunkte TSN, IPv6, Semantics, Security und OPC UA herauskristallisiert. Diese werden aktuell in den hierfür geformten Teams diskutiert. Die erarbeiteten Lösungen werden in White Papers und Konzepten formuliert. Bei der Integration von TSN ist das Ziel, eine optimale Abbildung von PROFINET auf TSN zu definieren. Der Vorteil für PROFINET wird das Partizipieren am technischen Fortschritt der Standard-Ethernet-Technologie sein. Bezüglich IPv6 spielen die Merkmale Autoadressierung und Namenskonzept eine zentrale Rolle. Hier wird derzeit an einem entsprechenden Konzept gearbeitet. Das Team Semantics hat sich zum Ziel gesetzt, bestehende PROFINET- Features im Standard zu integrieren, wobei die wichtigsten Definitionen bei den zugrunde gelegten Standards eCl@ss und Automation ML auszuwählen sind. Bei Security werden anhand von Anforderungen und Use Cases benötigte Security-Features festgelegt. Die Möglichkeiten der Verwendung von OPC UA werden in Zusammenarbeit mit der OPC Foundation ermittelt. Aufgrund der bei PROFINET immer integrierten parallelen TCP/IP-Kommunikation bietet hierbei PROFINET viel Flexibilität. Praxisorientierte Standards Die detaillierte Ausarbeitung erfordert auch bei hohem Engagement der Mitglieder die notwendige Zeit, um sinnvolle und praxisorientierte Standards zu generieren, erste Whitepapers sind zur Hannover Messe 2017 zu erwarten. Heute lässt sich aber aufgrund der Untersuchungen schon feststellen, dass die verfügbaren PI-Technologien eine solide Basis sind und bleiben, aber auch zukunftssichere Schritte ermöglichen. ◄ Kompakte Kraftpakete für M2M- und IoT-Anwendungen PI (PROFIBUS & PROFINET International) PROFIBUS Nutzerorganisation e. V. www.profibus.com Mit der Router-Serie MRO bringt INSYS icom im April 2017 neue, kompakte Profi-Router mit hoher Leistungsfähigkeit auf den Markt. Die MRO-Router, die auf der gleichen Plattform wie die modularen Router der Serie MRX basieren und Edge- bzw. Cloud-Computing unterstützen, erweitern das Geräte-Portfolio, das INSYS icom unter anderem für seine Smart IoT-Plattform anbietet. Neben der Verwendung neuester Technik zählt die integrierte icom Smart- Box, eine auf der LXC-Technologie basierende Linux-Umgebung für Edge-Computing, zu den Highlights der neuen Serie. : Mit der icom SmartBox können Daten lokal gespeichert und verarbeitet sowie Programme und Skripte unabhängig von Router- Betriebssystem und -Konfiguration ausgeführt werden. Möglich machen dies Linux-Container (LXC), in denen unterschiedliche Anwendungen autark und vollkommen voneinander getrennt laufen. Da jeder einzelne Container eine eigene IP- und MAC-Adresse hat, kann er wie ein virtuelles Gerät hinter dem Router direkt adressiert werden. So lässt sich auch zusätzliche Peripherie virtualisieren und damit Kosten sparen. Sowohl eine Verschlüsselung als auch eine direkte Kommunikation zwischen den Containern, z.B. via APIs, ist dabei möglich. • INSYS icom www.insys-icom.de 52 PC & Industrie 1-2/2017

Kommunikation Sercos-TSN Demonstrator Premiere für „Sercos über TSN“ auf der SPS IPC Drives welcher über TSN-Switche der Firma Hirschmann Automation & Control GmbH mit Sercos-III-Servoantrieben der Firma Bosch Rexroth kommuniziert. Über dieselbe TSN-Netzwerkinfrastruktur werden parallel dazu Videostreams einer Webcam zu einem Remote-Display übertragen, ohne jedoch die Charakteristik und Funktionalität der Sercos-Echtzeit-Kommunikation zu beeinträchtigen. Sercos International e.V. www.sercos.de Sercos International, Anbieter des Sercos Automatisierungsbusses, zeigte auf der SPS IPC Drives 2016 erstmalig die Übertragung des Sercos-III-Echtzeitprotokolls über IEEE 802.1 TSN (Time-Sensitive Networks). Der Sercos-TSN-Demonstrator wurde vom Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) der Universität Stuttgart mit Unterstützung von mehreren Industriepartnern realisiert. Er zeigt die Möglichkeiten auf, eine echtzeit- und multiprotokollfähige Netzwerkinfrastruktur auf Basis von TSN für die Automatisierungstechnik und darüber hinaus bereitzustellen. Einsatzbereich Zum Einsatz kommt dabei ein TSN-basierter Sercos III SoftMaster mit einer Soft-CNC der Industriellen Steuerungstechnik GmbH (ISG), Kommentare zum Sercos-TSN- Demonstrator „Mit dem Sercos-TSN-Demonstrator ist der praktische Nachweis erbracht, dass Sercos- III-Geräte unverändert in ein TSN-Netzwerk integriert werden und über TSN miteinander kommunizieren können. Dabei werden weder Funktionalität noch Echtzeitcharakteristik eingeschränkt. Auch können bestehende Tools, wie beispielsweise der Sercos Monitor als Diagnose- und Analysewerkzeug, weiterhin vollumfänglich verwendet werden“, so Peter Zahn, Projektleiter für den Sercos-TSN-Demonstrator am ISW der Universität Stuttgart. Dr. Oliver Kleineberg, zuständig für den Bereich Advance Development bei Hirschmann Automation & Control ergänzt: „Die Umsetzung von TSN in Produkten setzt eine solide technische Plattform in der Zeitsynchronisation voraus. Somit waren die Hirschmann RSP35 Switche mit ihren FPGAs und der umfassenden Unterstützung für das IEEE 1588 Protokoll der ideale Träger für eine prototypische Entwicklung, die aller Voraussicht nach bis zur Serienreife weitergehen wird. 2017 erwarten wir die ersten Ergebnisse aus unserer TSN Entwicklungsarbeit. Dieser kurze Zeithorizont und unser Optimismus begründet sich aus der bereits jetzt schon sehr hohen Stabilität der TSN Prototypen und der Erfolge in der Entwicklung: Auf Basis der IEEE TSN Standards ist eine effiziente und zielgerichtete Entwicklung bereits heute möglich.“ Peter Lutz, Geschäftsführer von Sercos International e.V., fügt hinzu: „Der Sercos-TSN- Demonstrator zeigt eindrucksvoll auf, dass Ethernet TSN die Konvergenz von herkömmlichen Echtzeit-Ethernet-Lösungen zu einer einheitlichen, standardisierten und durchgängigen Netzwerkinfrastruktur ermöglicht. Die Sercos Technologie profitiert von TSN gleich in mehrfacher Hinsicht. Zum einen können Standard- Ethernet-Komponenten mit integrierter Echtzeitfähigkeit eingesetzt und damit flexible Netzwerktopologien realisiert werden. Zum anderen stehen mit Ethernet TSN auch höhere Übertragungsbandbreiten zur Verfügung.“ Zusätzliche Informationen stehen im eNewsletter oder auf der Website von Sercos zur Verfügung. ◄ PC & Industrie 1-2/2017 53

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