Warum Industrial Ethernet? - Teil 3

Kostensenkung mit Industrial Ethernet

Industrial Ethernet erfreut sich sowohl in Wohn- als auch in kommerziellen Neubauten immer größerer Beliebtheit. Die Frage ist nun, warum Industrial Ethernet und Ethernet allgemein immer öfter eingesetzt und genutzt werden.

Die Antwort ist ziemlich klar: Ethernet ist eine der intelligentesten, dezentralen Steuerungs- und Automationskonzeptionen unter den modernen (industriellen) Kommunikationssystemen. Wäre das System noch ein bisschen intelligenter, könnte es selber fragen: Warum Industrial Ethernet? Oder: Warum Industrial Ethernet nicht verwenden?

Warum Industrial Ethernet von immer mehr Anwendern genutzt wird:

Der Trend zu Gebäudeautomatisierung ist kaum zu übersehen. Warum Industrial Ethernet dabei eingesetzt wird? Es hat sich gegenüber anderen Systemen einfach durchgesetzt. Und nicht nur das: Wenn es notwendig ist, dann sind transparente Übergänge zwischen Ethernet und Feldbussystemen gar kein Problem. Dafür gibt es spezielle Ethernetadapter.

Der Trend zur Gebäudeautomatisierung rührt daher, dass alle privaten – und oftmals auch staatlichen – Unternehmen auf Grund der immer rapider verlaufenden Globalisierungsprozesse unter immer größerem Leistungsdruck stehen. Und da sie alle gewinnorientiert arbeiten, haben sie auch alle das gleiche Ziel: Sie wollen ein möglichst gutes Produkt zu möglichsten geringen Kosten und damit zusammenhängend möglichst geringem Zeitaufwand herstellen. Die Frage sollte also eher lauten, warum Industrial Ethernet nicht verwendet werden sollte.

Warum Industrial Ethernet die Kosten senken kann:

Kommerzielle Anwender haben folgende Möglichkeiten zur Einsparung von Ressourcen durch den Einsatz von Industrial Ethernet:

• Primärenergie:
  Ethernet ist eine intelligente Technologie, die bei entsprechender Programmierung die Zentralsteuerung von Betrieben stark entlasten kann.
• Rohstoffe:
  Hier kann Ethernet dafür sorgen, dass die Dosierungsprozesse innerhalb der Produktion wesentlich empfindlicher eingestellt werden können als bisher, was zu weniger „Verschnitt“ führt.
• CO2-Zertifikaten:
  Im Rahmen der neuen Umweltpolitik kann Ethernet im Maschinenbau mit der Einsparung von Primärenergie konsequenterweise auch zu einem geringeren CO2-Ausstoß führen. Als Folge davon trägt Ethernet nicht nur zum Umweltschutz bei, sondern ermöglicht es Betrieben, weniger Geld beim Erwerb von CO2-Zertifikaten auszugeben.

Des Weiteren können Betriebe sich von der Nutzung von Ethernet folgendes versprechen:

• Durch verbesserte Möglichkeiten zur Überwachung von Toleranzen und Messwerten kann eine allgemeine Qualitätssteigerung erreicht werden.
• Kurzfristigere Planungsmöglichkeiten erlauben eine Reduzierung von Lagerbeständen aufgrund von kurzfristigerer Annahme von Aufträgen. Damit zusammenhängend können auf diese Weise auch längere Stillstandzeiten vermieden werden.

Warum Industrial Ethernet ein intelligentes System ist

Die Aktoren des Produktionsprozesses sind mit den Modulen des Ethernetsystems verbunden, von denen sie ihre Befehle erhalten. Diese Module können über Sammelleitungen mit einer Zentralsteuerung verbunden sein. Die Module nennt man „Slaves“ und die Zentralsteuerungen heißen „Master“. Darum spricht man im Zusammenhang mit Ethernet oft vom „Master-Slave“ Prinzip. Und hier nun der Grund, warum Industrial Ethernet intelligenter als andere Systeme ist:

Die Master können über ein Netzwerk untereinander kommunizieren. Das ist wie im menschlichen Körper, wo alle Nervenreize im Gehirn verarbeitet werden. Nun kommt im Ethernetsystem allerdings noch eine Sache dazu: Falls es die Effizienz steigert, so können auch die Slaves direkt untereinander Daten austauschen. Das ist so, als könnte die Nase, wenn sie juckt, der Hand einen Befehl zum Kratzen schicken, ohne einen Umweg über das Gehirn nehmen zu müssen. Dadurch wird die Zentralsteuerung einer Anlage extrem entlastet.

Doch Industrial Ethernet denkt nicht nur effizienter als andere industrielle Kommunikationssysteme, ein weiterer Grund, warum Industrial Ethernet sich beispielsweise im Maschinenbau einer stetig wachsenden Begeisterung gegenüber sieht ist, dass es schneller denkt: Der vertikale Aufbau der Systemstruktur ermöglicht es mehreren Modulen gleichzeitig, Daten zu übermitteln und zu verarbeiten. Die Echtzeit Ethernet Technologie, die auch Fast Ethernet genannt wird, ermöglicht eine Übermittlungsrate von 100MBit/s – natürlich ohne das Risiko von Datenkollision. Außerdem stehen mehrere Signalwege zur Verfügung, sodass beim Ausfall einer Verbindung stets eine Ersatzverbindung genutzt werden kann.

Warum Industrial Ethernet ein wenig aufwendiges System ist

Industrial Ethernet ist äußerst einfach zu installieren und in Stand zu halten. Die Vorteile sind diese:

• Fehlerbehebungen sind unkomplizierter als bei anderen Kommunikationssystemen und können schneller durchgeführt werden. Wenn nötig, können sie sogar während des laufenden Betriebs ausgeführt werden.
• Bei der Grundinstallation muss nur ein Kabel verlegt werden,
• Die Kosten für die Ausbildung von Wartungs- und Installationspersonal sind relativ niedrig.
• Es gibt einheitliche, durch ein Zertifikat gekennzeichnete und als Betriebsmittel zugelassene Konfigurationstools, die mit den Systemen und Feldkomponenten aller Hersteller kompatibel sind.

Falls die Programmierung des Systems es vorsieht, können auch alle Informationen, die im System gesammelt werden, an allen Teilen des Systems zur Verfügung stehen und wenn nötig/möglich, verarbeitet werden.

Warum Industrial Ethernet ein wenig aufwendiges System ist

Warum Industrial Ethernet leichter zu warten ist als andere Systeme? Der Grund dafür findet sich bei einer Initiative von großen Ethernetanbietern, die auf das Bedürfnis ihrer Anwender nach einer einfachen und wenn möglich einheitlichen Instandhaltungsmöglichkeit der hochkomplexen Systeme suchen. Darum haben die Anbieter drei Verfahren entwickelt, die für alle Feldkomponenten aller Ethernetsysteme (und die Systeme selbst) nutzbar sind. Ihre Namen sind:

• TCI (Tool Calling Interface)
• FDC (Field Device Control)
• ECCL (Electronic Device Description Language)

Für die Zukunft wollen die Anbieter versuchen, eine einzige Technologie einzusetzen. Der Name lautet: FDI (Field Device Integration).