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Mit IDA eine Plattform für die Automatisierung schaffen

Kommunikation: Speziallösungen durch Standards ersetzen
Mit IDA eine Plattform für die Automatisierung schaffen

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Standards wie Ethernet und Internet verändern die Strukturen in der Automatisierungstechnik. Das Interface for Distributed Automation (IDA) auf Basis von Ethernet TCP/IP soll jetzt Plattform für verteilte Steuerungslösungen werden.

Dipl.-Ing. Achim Scharf ist Fachjournalist in München

Standards wie Windows als Betriebssystem, Ethernet als Netzwerk, TCP/IP als Netzwerkprotokoll sowie die Übertragungsprotokolle HTTP/HTML des Internets müssen auch die Basis für die Automation werden“, meint Heinrich Munz, verantwortlich für die Steuerungstechnik beim Roboterhersteller Kuka Roboter GmbH in Augsburg.
Analog zur IT-Welt in den Büros propagiert Munz die verteilte Automation. Weg von der zentralen Steuerintelligenz der SPS hin zu verteilten Industrierechnern im Feld, lautet sein Credo. Neue Automatisierungslösungen würden aus modularen Funktionseinheiten bestehen, die autark ihre Rolle im Gesamtsystem übernehmen und über Netzwerke kommunizieren. Zu den modularen Einheiten zählen neben den Steuerungen auch intelligente Roboter, Antriebssysteme oder Bediengeräte. „Im kommerziellen Umfeld wurde das vergleichbare Problem der Großrechnertechnik bereits durch den Umstieg auf Client-Server-Lösungen mit Ethernet und Internet-Technologien gelöst. Verteilte Anwendungen und die Vernetzung auf Basis weltweiter Standards sind heute kein Problem mehr“, stellt dazu auch Roland Bent fest, verantwortlich für den Interbus bei dem Blomberger Unternehmen Phoenix Contact. Voraussetzung dabei sei aber, dass diese Technologien an die Erfordernisse des industriellen Umfelds angepasst werden. Während die Diskussion sich heute noch hauptsächlich darauf konzentriert, welches die geeignete Anwendungsschicht für TCP/IP ist, muss nun intensiver über die standardisierte Verteilung der Intelligenz und die dafür notwendigen Mechanismen für die Echtzeitkommunikation nachgedacht werden. „Selbstverständlich gehört dazu auch ein standardisierter Application Layer, der die Interoperabilität aller angeschlossenen Geräte garantiert“, stellt Bent fest.
Auf der Hannover-Messe haben daher die Unternehmen Jetter AG, Ludwigsburg, Kuka, Phoenix Contact, und Sick AG, Waldkirch, eine Initiative unter der Bezeichnung IDA (Interface for Distributed Automation) gestartet, um ein Standardinterface auf Basis von Ethernet TCP/IP für verteilte Automatisierungslösungen zu schaffen. Mit Hilfe der standardisierten Applikationsschicht-7 auf TCP/IP können Kommunikationsservices wie Variablen lesen/schreiben einheitlich auf Ethernet abgebildet werden. „Hier gibt es zur Zeit Ansätze, die Funktionalität mit Hilfe vorhandener Feldbusfunktionen abzubilden. Dieser Ansatz schreibt jedoch die Feldbusvielfalt auch auf Ethernet TCP/IP fort, was für einen Gerätehersteller im Extremfall bedeutet, dass verschiedene Protokollstacks in einem Gerät unterstützt werden müssten. Damit ist kein entscheidender Fortschritt gegenüber der heutigen Situation gelungen. Erst eine Einigung auf einen oder zumindest nur wenige Standards reduziert den Aufwand an den Kommunikationsschnittstellen in Geräten“, stellt Bent fest. Die neutrale Verbindungsschicht von IDA hingegen unterstütze einen einheitlichen Zugriff verschiedener Bussysteme auf die verteilten Automatisierungsstrukturen.
Ethernet und Interbus koexistieren auch in der neuen Factory-Line von Phoenix Contact, die neben industrietauglichen Hubs und Switches auch neue Gateways für Ethernet und Interbus beinhaltet. „Die Frage Ethernet oder Feldbus stellt sich somit nicht mehr“, meint Bent. Und letztlich werde die weitere Entwicklung zu einer Verschmelzung dieser Strukturen führen.
Auch für Martin Jetter greift die Diskussion Feldbus und/oder Ethernet sowie Standardisierung der Schicht 7 oberhalb des TCP/IP-Standards zu kurz. „Der Kundennutzen besteht nicht im Ethernet selbst, sondern in der Chance, durch die IT-Technologien neue Steuerungsstrukturen zu schaffen.“
Auf dem Weg zu einem einheitlichen Netzwerk
Kuka, Sick, Phoenix Contact und Jetter hätten aber nicht nur das Ziel, interoperabel zu werden, sondern sie unterstützen vielmehr aktiv die Schaffung eines Standards, der weit über die Schicht 7 hinausgeht. „Mit dem Interface for Distributed Automation entsteht ein Standard, der einen Paradigmenwechsel in der Automatisierungstechnik herbeiführen wird“, meint Jetter. Neben diesen aktiven Partnern hätten sich noch weitere Automatisierungsanbieter entschlossen, dem IDA-Standard zu folgen. Dazu gehören Lenze GmbH & Co. KG, Hameln, Kollmorgen-Seidel GmbH & Co. KG, Düsseldorf, Beck IPC GmbH, Wetzlar, Festo AG & Co., Esslingen, Aradex oder HMS-Fieldbus System AB aus Schweden und viele weitere. „Insgesamt ist damit die gesamte Bandbreite von Steuerung, Sensorik, Aktorik und Visualisierung abgedeckt“, so Jetter. „In Kürze werden dem Anwender alle wesentlichen Funktionalitäten und Geräte in der neuen Technologie zur Verfügung stehen.“
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