POWERLINK - technische Eigenschaften

Technische Eigenschaften des Echtzeit-Ethernet

Einer der großen Vorteile von Powerlink ist die Investitionssicherheit, die die Technik bietet. Das liegt vor allem daran, dass sich Powerlink nun schon über Jahre hinweg gehalten und durchgesetzt hat. Vor allem die systemtypische Offenheit ist ein Punkt, der eindeutig für Powerlink spricht. Zu den technischen Eigenschaften von Powerlink zählt nämlich vor allem die durch die Offenheit bedingte Freiheit, die den Anwendern in der Nutzung geboten wird. Nichtsdestotrotz ist Powerlink mit einem hohen Sicherheitsstandard ausgestattet und bietet eine perfekte Infrastruktur für das sicherheitsgerichtete Protokoll Powerlink Safety.

Was machen die technischen Eigenschaften von Powerlink aus?

Powerlink ist vor allem durch Features wie Hot Plugging und seine sehr simple Diagnosefähigkeit geprägt. Des Weiteren zeichnet es sich durch die Möglichkeit der freien Verkabelung, den Querverkehr und die Integration der CANopen-Mechanismen aus. All diese technischen Eigenschaften von Powerlink machen das System für den Anwender so attraktiv.

Zur Geschichte von Powerlink

Industrial-Ethernet-Systeme gibt es schon seit vielen Jahren. Powerlink gibt es bereits seit dem Jahre 2001. Es gehört zu den ersten Systemen des Industrial-Ethernets, welches mit harter Echtzeit funktioniert. Von 2001 an bis heute hat sich Powerlink immer weiter entwickelt und ist auch heute noch führender Standard und bei mehreren hundert Maschinenbauern auf der ganzen Welt verbaut. Es gibt verschiedenste Echtzeit-Ethernet-Systeme, aber nur Powerlinksysteme konnten aufgrund ihrer technischen Eigenschaften und die daraus resultierenden Vorteile für den Nutzer auch die breite Masse der Maschinenbauer überzeugen. Kein anderes System dieser Art ist weltweit so häufig eingesetzt worden, wie Powerlink.

Ab wann gehört ein System zur harten Echtzeit?

Wenn es um harte Echtzeit in Ethernet-Systemen geht, dann bedeutet dass, dass die Taktzeiten so gering wie möglich sein sollen, damit man von einer Quasi-Echtzeit sprechen kann. Nur, wenn die Kommunikation mit nur sehr geringen Verzögerungszeiten passiert, kann man von einem Echtzeit-System sprechen. Jedes System, welches zu den Industrial-Ethernets in harter Echtzeit gehören möchte, muss auf seine technischen Eigenschaften hin geprüft werden. Nur, wenn die Prozesse und Kommunikationsschritte in der gewünschten Zeit ablaufen, also so kurz und genau wie möglich, kann man von einem Echtzeit-System sprechen.

Entscheidend ist auch, wie sich Sicherheitssysteme in ein Ethernet-System integrieren lassen. Wenn ein System keine Safety-Technik integrieren kann bzw. nicht in der Lage ist, redundante Systemauslegungen zu gewährleisten, ist es für die Prozessindustrie meist wenig geeignet. Nur ein sicheres System sollte in der Industrie Anwendung finden, da es sonst zu hohen Unkosten oder vielen Fehlern in der Produktion kommen kann.

Zur absoluten Freiheit von Powerlink

Einer der größten Vorteile der technischen Eigenschaften von Powerlink ist, dass man es frei verkabeln kann. Ganz egal, ob es sich um eine Baum-, Ring- oder Linienstruktur handeln soll, mit Powerlink ist das möglich. Selbst sternförmige Strukturen werden von dem System unterstützt. Es gibt nur wenige Systeme am Markt, die genau diese Möglichkeiten bieten können. Der Vorteil dieser Vielseitigkeit ist, dass man sein System sehr einfach erweitern kann und nicht an eine starre Topologie gebunden ist. Powerlink Netzwerke kann man einfach erweitern, ohne, dass dabei die Echtzeit in irgendeiner Form beeinflusst wird.

Kommunikation mit nur wenigen Ressourcen

Zu den technischen Eigenschaften von Powerlink zählt unter anderem die ressourcensparende Verfahrensweise der Kommunikation im System. Durch die Möglichkeit des Querverkehrs, die dem Anwender von Powerlink geboten wird, kann man mit nur wenig Aufwand viele Empfänger erreichen. Jeder einzelne Teilnehmer des Netzwerkes ist in der Lage, die Nachrichten bzw. Daten zu empfangen, die von einem anderen Teilnehmer ausgesandt wurden. Normalerweise gehen alle Nachrichten über den Master. Das kostet viel Zeit und ist auch wenig ressourcensparend. Die dezentrale Kommunikationsform von Powerlink ist der entscheidende Vorteil gegenüber Systemen, die über den Master laufen. Dieser wird durch den Querverkehr entlastet, so dass die Kommunikation schneller vonstattengeht. Da nun auch weniger Steuerungsaufgaben anfallen, kann man in vielen Systemen weniger kostspielige Varianten von Steuerungssystemen einsetzen, was eine erneute Kosteneinsparung mit sich bringt.

Die Hotplug Funktion von Powerlink

Es gibt zwei Vorteile, die Powerlink durch die Hotplug Funktion mit sich bringt. Zum einen ist es nicht nötig, das System neu zu konfigurieren, wenn man ein Modul austauscht oder ein zusätzliches Modul in das System integrieren möchte. Zum anderen muss man die Maschine nicht ausschalten, um ein neues Modul anzubringen bzw. ein vorhandenes auszutauschen, so dass nicht die komplette Produktion zum Stillstand kommt. Auch bei Erweiterungs- oder Umbauarbeiten arbeitet das Powerlink System in Echtzeit weiter, ohne dass man Beeinträchtigungen merkt. Würde man diese Funktion nicht integriert haben, so käme es zu langen Leerlaufzeiten, die erhebliche Umsatzverluste bedeuten könnten.

Powerlink und CANopen

Anwender, die mit CANopen Netzwerken arbeiten, können diese ideal mit Powerlink ergänzen. Der Vorteil von Powerlink ist, dass er die Mechanismen des CANopen Systemen vollständig integriert und damit auch die gleichen Geräteprofile verwendet. Somit muss man das bestehende System nicht erst aufwendig umkonfigurieren, sondern kann es bequem erweitern.