Industrial Networking ODVA erweitert Ethernet/IP für Schaltschrank-Komponenten

Verbesserte EtherNet/IP-Spezifikation: Das Automatisierungsnetz ist nun auch mit Schaltschrank-internen und ressourcenbegrenzten Geräten verwendbar, darunter Schütz und Drucktaster.

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Die sinkenden Kosten von Halbleitern geben der Konnektivität bei einfachen Geräten einen Schub – das zeigt das Beispiel der schnellen Erweiterung des Industrial Internet of Things (IIoT), konstatiert die ODVA (Open DeviceNet Vendors Association). Das gleichbleibend starke Wachstum von EtherNet/IP und die beschleunigte IT/OT-Konvergenz haben es möglich gemacht, dass EtherNet/IP auch in internen Automatisierungsgeräten auf einer niedrigeren Ebene wie in Schütz und Drucktaster eingesetzt werden kann.

Die Integration solcher Komponenten in Geräteschränke mit EtherNet/IP-Netzwerk wurde durch Spezifikationsverbesserungen erreicht, etwa durch die physikalische Schicht In-Cabinet Profile for EtherNet/IP und eine ressourcenbegrenzte EtherNet/IP-Kommunikation mit niedrigem Overhead von Geräten, die nur UDP ausführen.

Die reduzierten Ressourcen-Anforderungen wurden mithilfe von Optimierungen möglich, beispielsweise einem IT-freundlichen LLDP-Knotentopologie-Ermittlungsmechanismus, dem automatischen Einsatz-Support und automatischen Geräteersatz-Support. Außerdem ermöglicht eine Spezifikationsauslegung die effiziente Übertragung systemweiter sequenzieller Befehle über einen neuen Select-Line-Schaltkreis.

Erweiterte Konnektivität fördert die Digitalisierung

Die In-Cabinet-Bus-Lösung reduziert Schnittstellenbauteile durch den Einsatzes von Single Pair Ethernet (IEEE Std 802.3cg-2019 10BASE-T1S) und reduziert Knotenkosten mithilfe von Multidrop-Kabelverbindungen, die einen Geräteschrank mit einer Schnittstelle pro Gerät und einem Switch-Port verbindet, der mehrere Geräte unterstützt. Die Kosten werden außerdem durch spezielle Kabel weiter reduziert, die parallele Ausführungen eliminieren. Die Select-Line-Leitung vermeidet Konfigurationsschalter

„Die Erweiterung der Konnektivität von EtherNet/IP auf sehr kleine Geräte und Geräte mit enorm eingeschränkten Hardware-Ressourcen eröffnet enorme Chancen für eine weitere digitale Transformation im Bereich der Automatisierung am Edge“, sagt Dr. Al Beydoun, President und Executive Director von ODVA, „die Fähigkeit, Diagnose-, Prognose- und Anlagenidentitätsinformationen entfernt von mehreren Geräten zu erhalten, wird auch die Zahl ungeplanter Ausfallzeiten reduzieren und für höhere Anlagen-Effizienz sorgen. Die Verbindung ressourcenbegrenzter Geräte mit EtherNet/IP erhöht den Nutzen und reduziert die Notwendigkeit sekundärer Netzwerke auf einer unterer Hirachieebene und die damit verbundenen Gateways.“

Dr. Al Beydoun, ODVA: „Es ist unser Ziel, für eine offene, interoperable Informations- und Kommunikationstechnik in der Industrie- und Prozessautomatisierung zu sorgen.“

Mit der aktuellen Spezifikationserweiterung von EtherNet/IP steigt die Rendite durch Hinzufügen einfacher interner Komponenten im digitalen Netzwerk. Die Integration dieser Geräte auf der unteren Netzwerkebene bringe nicht nur zusätzliche Vorteile wie Ferndiagnose; auch Anlageninformationen und Parametrierfähigkeit, automatische Knotentopologie-Ermittlung und Plug-and-Play im Geräteersatz seien neue .Möglichkeiten. Die niedrigeren Kosten gepaart mit der Fähigkeit, eine einziges nahtloses Netzwerk für begrenzte und nicht begrenzte Geräte zu verwenden, ist laut Beydoun ein eindeutiger Gewinn für Automatisierer.

ODVA aktualisiert auch die Terminologie

Begriffe wie Master und Slave werden in den ODVA-Referenzen zeitgemäß ersetzt; Geräte-Entwickler für ODVA-Netzwerke verwenden künftig „Client und Server“ (EtherNet/IP, einschließlich der Integration von Modbus-Geräten), „Controller und Gerät“ (DeviceNet) sowie „Systemzeit-Supervisor oder Network Keeper“ (ControlNet). Diese Änderungen hinsichtlich Funktionsbeschreibung sind die ersten von zahlreichen Änderungen, die in der gesamten Bibliothek mit ODVA-Spezifikationen und ODVA-Dokumenten vorgenommen werden, um die Verwendung dieser Begriffe treffender zu gestalten.

Aufgaben der internationalen Vereinigung

Die ODVA ist eine internationale Standard-Entwicklungsorganisation, zu deren Mitgliedern weltweit führende Automatisierungsanbieter gehören. Die ODVA sieht ihre Aufgabe darin, offene und kompatible Informations- und Kommunikationstechnologien in der Automatisierungstechnik zu fördern. Zu ihren Standards zählen das medienunabhängige Netzwerkprotokoll Common Industrial Protocol (CIP) sowie industrielle Kommunikationstechnologien wie EtherNet/IP, DeviceNet und andere mehr. Um die zukünftige Interoperabilität der Produktionssysteme und ihre Integration mit anderen Systemen zu gewährleisten, befürwortet die ODVA die Übernahme von COTS-Lösungen (commercial-off-the-shelf/serienmäßig produziert) und standardmäßigen Internet- und Ethernet-Technologien als Leitprinzip. Dieses Leitprinzip werde durch EtherNet/IP verkörpert, dem laut Beydoun weltweit führenden industriellen Ethernet-Netzwerk.

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