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Ethernet als der Stein der Weisen angesehen. Auf Basis der hohen
Geschwindigkeit sind dann Kollisionen als statistische Ausreißer
zu betrachten.
System
PROFInet
Switch möglich
Switch
nicht möglich
Switch verbessert
Performance
Ethernet IP X X
Powerlink
EtherCat
X
Open Mode
X
eingeschränkt
X
Protected
Mode
X
Open Mode
Im Office stellt sich erst sekundär die Problematik der Echtzeitfähigkeit.
Erst durch Applikationen im multimedialen
Bereich erlangte das Thema Echtzeit eine Bedeutung, die aber
gegenüber der industriellen Echtzeit
Alleinige Nutzung andere abweichende Anforderungen hat.
von Switchen ist
vorgeschrieben Die notwendige Voraussetzung für Multimediaanwendungen
im Office-Bereich
X
ist die verfügbare Bandbreite zur Übertragung
immenser Datenmengen. Damit
dürfen alle Netzkomponenten die nutzbare
Bandbreite nicht einschränken. Methoden
wie ein zyklischer Betrieb, der die
mögliche Datenmengen einschränkt,
sind im Office-Umfeld nicht nutzbar.
Alle Verfahren eines zyklischen Betriebs
Standard
schränken die effektiven Nutzdaten
TCP/IP
X
X
zugunsten eines Echtzeitverhaltens ein.
Bei welchem Protokoll kann ein Switch eingesetzt werden?
Der Switch bietet hier als einziges Instrument
die Möglichkeit, die Kollisionen zu
Kollisionen sollten aber in industriellen Applikationen vermieden
werden, damit Daten zu einem vorhersagbaren Zeitpunkt also mit gutem Grund zur Standardtechnologie im Office-Umfeld
verhindern, ohne die Bandbreite einzuschränken. Der Switch ist
ankommen (Determinismus). Das Thema Determinismus ist wesentlich
sensibler, denn ethernetbasiert müssen Eigenschaften Was also von der Officeseite in die Industrie hereinschaut, ist ein
geworden.
sichergestellt werden, die im Betrieb einer Anlage lebenswichtig geswitchtes Ethernet.
sein können. Im Fall größerer Netzlast können Kollisionen die Da auch die Richtung der Migration aus der Officeseite voranschreitet
und im ersten Schritt in der Industrie nur Betriebsdaten
Übertragung einer Nachricht statistisch im Sekundenbereich
trotz Fast Ethernet verzögern. Auch ist nicht sichergestellt, und Zustände erfasst oder Informationen für den Betrieb in die
dass Nachrichten im Automatisierungsnetzwerk in richtiger Steuerungen geschrieben werden, befindet sich das geswitchte
zeitlicher Reihenfolge beim Empfänger ankommen. Systeme wie Ethernet an praktisch jeder Maschine.
die Echtzeiterweiterung von Ethernet IP CIP Sync oder SRT für Ein zweiter scheinbar kleiner Schritt ist es dann, dass dieses
PROFInet sind nur auf Basis von Switches realisierbar, denn nur Ethernet über den Schaltschrank hinaus wächst und den klassischen
Feldbus ersetzt. Diese Substitution macht aber nur dann
durch Switches ist die Weiterleitung von Informationen in einem
definierten Zeitfenster möglich.
Sinn, wenn die Durchgängigkeit vom Office in die Maschine
Es existieren aber dennoch Protokolle, auf deren Basis Teilnehmer bewahrt wird.
kollisionsfrei kommunizieren. Trotzdem ist die Verwendung von Somit wäre eine Regel zur Erhaltung von Office-Technologien
Switch-Technologie aus folgenden Gesichtspunkten sinnvoll. und damit der Erhaltung des Switches auch in industriellen
Applikationen formuliert.
DER WEG VON DER OFFICE- IN DIE FELDEBENE
Ethernet war zuerst im Office-Bereich im Einsatz und hat sich
in diesem zum Standard entwickelt. Erst als es sich hier bereits
etabliert hatte und technisch weiter entwickelt war, wurde es reif
für industrielle Applikationen.
Betrachtet man diese Migration von Ethernet und damit verbunden
der Office-Technologien in industrielle Applikationen, so
wandert auch die Switch-Technologie vom Office in das Feld.
DIE EINZELNEN INDUSTRIE-ETHERNET-PROTOKOLLE
Alle seriösen Protokolle für Ethernet im industriellen Umfeld
setzen Echtzeitmechanismen ein.
Alle Protokolle müssen sich an dem hohen Ziel der Vernetzung
von Antrieben messen lassen. Da aber dieses Ziel nicht mehr
als ca. 15 % aller Applikationen betrifft, sind die meisten Ethernet-Protokolle
skalierbar. Daraus resultiert, dass sich hinter
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