Was sind industrielle Schnittstellen und Protokolle?
Die verschiedenen industriellen Schnittstellenprotokolle hintereinander!
In einem industriellen System sind verschiedene Geräte und Steuerungen miteinander verbunden. Die Gesamtheit dieser Verbindungen stellt sicher, dass jedes Gerät die erforderlichen Prozesse ordnungsgemäß durchführen kann. Das bedeutet eine gute Kommunikation durch eine gute Verbindung zwischen allen Geräten, die über verschiedene Systeme und Netzwerke verteilt sind. Die Kommunikation wird von der Steuerung (in der Regel eine SPS) kontrolliert, in der alle Systeme zusammenlaufen. Um ein industrielles Netzwerk auf diese Weise zu verstehen, können Sie folgende Fragen stellen: Was sind Schnittstellen und Beispiele dafür? Was sind Protokolle und wofür werden sie verwendet?
In diesem Artikel greifen wir diese Fragen auf und versuchen, Sie durch dieses interessante Gebiet der industriellen Automatisierung zu führen.
Was sind Schnittstellen?
Systeme übermitteln unterschiedliche Daten aneinander. Nehmen wir zum Beispiel die Temperaturdaten, die ein Temperatursensor an andere Geräte desselben Teilsystems wie eine industrielle Heizungsanlage liefert. Wenn die Temperatur zu niedrig ist, "weiß" das Heizsystem durch die Kommunikation mit dem Sensor, dass es die Temperatur erhöhen muss, um z. B. die Verarbeitung von Schokolade auf einem optimalen Niveau zu halten.
Diese wesentliche Kommunikation verläuft über eine sogenannte Schnittstelle. Dabei handelt es sich um eine Verbindung zwischen Netzwerken, über die die Kontrolle und Steuerung aller angeschlossenen Systeme kommuniziert wird. Dort werden sämtliche Daten zwischen unterschiedlichen Geräten und auch zwischen der Steuerung und den Geräten ausgetauscht. Die Schnittstelle ist damit, kurz gefasst, der Anschluss über den verschiedene Systeme miteinander kommunizieren können.
Beispiele für industrielle Schnittstellen
| Industrial Ethernet | Ethernet ist ein industrieller Schnittstellen- und auch Netzwerkstandard, für den mehrere (führende) Protokolle wie Ethernet/IP und EtherCAT entwickelt wurden. | Umsetzer für Ethernet. |
| RS232 | Wie Ethernet ist auch RS232 ein Netzwerkstandard für die Datenübertragung und den Datenaustausch. RS232 wird auch als serieller Anschluss bezeichnet. Es handelt sich um einen der früheren Netzwerkstandards. | Umsetzer für RS232. |
| RS422 | Die RS422 ist der Nachfolger der RS232 und weist eine Reihe von notwendigen Verbesserungen auf, u.a. in Bezug auf Geschwindigkeit und Störungen. | Umsetzer für RS422. |
| RS485 | Weiterentwickelter Nachfolger des RS422 mit mehr Anschlussmöglichkeiten. | Umsetzer für RS485. |
Was sind Protokolle?
Das Senden und Empfangen von Daten reicht für eine fehlerfreie und nahtlose Steuerung und Kommunikation innerhalb eines Systems noch nicht aus. Die Kommunikation zwischen allen Geräten und Steuerungen muss für alle Komponenten im System gegenseitig verständlich sein. Es gibt zum Beispiel verschiedene Sprachen, in denen alle industriellen Geräte miteinander kommunizieren können. Wenn Steuerungen und Geräte die gleiche Sprache sprechen, kann die Kommunikation erfolgreich sein. Diese Sprachen werden auch als Protokolle bezeichnet. Das Protokoll beschreibt also wie wie die Kommunikation zwischen verschiedenen Geräten ablaufen soll. In der Tat enthalten Protokolle verschiedene Regeln und Befehle.
Beispiele von Industrieprotokollen
| Ethernet/IP | Das Ethernet/IP-Protokoll definiert drahtgebundene lokale Netzwerke und ist die industrielle Variante des bekannten, zu Hause verwendeten Ethernet. |
| EtherCAT | EtherCAT basiert auf Ethernet, ist aber für den Einsatz in Netzwerken mit hohen Datenraten spezialisiert. Es eignet sich hervorragend für Anwendungen mit schneller Erkennung. |
| Profinet | Profinet ist das speziell für den Einsatz an einer Industrial-Ethernet-Schnittstelle entwickelte Protokoll. |
| Modbus TCP/IP | Protokoll, das auf eine vorhandene Ethernet-Schnittstelle angewendet werden kann. Sehr breit unterstützt. |
| IO-Link | Master- und Slave-Kommunikationsprotokoll für Prozesse mit besserer Zeit- und Kosteneffizienz. |
Größere Unterstützung für IO-Link
IO-Link ist das neue Kind im Block. Es wird das erste weltweit standardisierte E/A-Protokoll für den industriellen Einsatz sein! Es hilft also, neue klare Netzwerke zwischen Steuerung und Sensoren aufzubauen. Bestehende Netze können durch die sehr einfache Nachrüstbarkeit auch leicht ersetzt oder ergänzt werden.
Erfahren Sie mehr über IO-Link in den Artikeln auf der rechten Seite und machen Sie Ihre Prozesse effizienter!
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