Schwerpunkte

Teil 3 der TSN-Serie

Prototyping und Testing von TSN

19. Juni 2020, 08:30 Uhr   |  Florian Frick & Meinrad Happacher


Fortsetzung des Artikels von Teil 1 .

‚Neutraler Boden‘ im Testbed

Ein Plugfest des TSN Testbed am ISW: Neben dem Testing werden ­verschiedene Aspekte zu TSN diskutiert und durchexerziert.
© ISW

Ein Plugfest des TSN Testbed am ISW: Neben dem Testing werden ­verschiedene Aspekte zu TSN diskutiert und durchexerziert.

Um ein frühes Prototyping und Testing über verschiedene Branchen und Konkurrenten hinweg zu ermöglichen, bedarf es eines entsprechenden Rahmens. Hier haben sich über die letzten Jahre verschiedene Testbeds etabliert, so etwa das IIC TSN Testbed, das vom ISW der Uni Stuttgart betreut und gehostet wird. 

Das Testbed bietet einen neutralen Ort, an dem Unternehmen ohne Verpflichtungen und finanzielle Hürden in einem organisierten Rahmen herstellerübergreifend arbeiten können. Um ein effizientes Prototyping zu ermöglichen, deckt das Testbed verschiedene Aspekte ab. Neben einem kontinuierlich stattfindenden virtuellen Austausch, finden üblicherweise drei Plugfeste pro Jahr am ISW statt. Hier treffen sich die Teilnehmer für mehrere Tage – zusätzlich veranstaltet die US-Instanz des Testbeds weitere Plugfeste.
Im Rahmen dieser Plugfeste werden unterschiedliche Aktivitäten verfolgt. Neben dem Testing an sich gibt es Dis­kussionen verschiedenster Aspekte von TSN. Das Testbed deckt dabei TSN insgesamt ab und limitiert sich nicht auf einzelne Anwendungen oder überlagerte Protokolle. Nichtsdestotrotz spielen derzeit Themen rund um die Initiative OPC UA FLC eine große Rolle, die dementsprechend auch besondere Berücksichtigung findet.

Das Testing von TSN

Der ‚Interoperability Rack Aufbau‘ gewähr­leistet den Dauer­betrieb der Geräte und ermöglicht den Teilnehmern den Remote-Zugang.
© ISW

Der ‚Interoperability Rack Aufbau‘ gewähr­leistet den Dauer­betrieb der Geräte und ermöglicht den Teilnehmern den Remote-Zugang.

Das Testing steht im Mittelpunkt der Plugfeste. Die hier stattfindenden Aktivitäten unterscheiden sich jedoch signifikant hinsichtlich der dahinter stehenden Motivation, den Testzielen und dem konkreten Vorgehen:

• Proof of Concept: Validierung eines Standards, Konzept oder Implemen-tierung in einem frühen Stadium

• TSN-Standards: Überprüfung der Konformität zu den Standards

• Interoperabilität: Herstellerübergreifende Kompatibilität

Das Testing im frühen Prototypen-stadium erfolgt meist bidirektional oder in kleinen Gruppen zwischen inter-essierten Teilnehmern, welche oft auch Beteiligte an der Standardisierung sind. Das Testbed bietet hierzu die nötige Infrastruktur, ausreichend viele Endgeräte sowie Messmöglichkeiten. Eine (ausreichende) Konformität mit den grundlegenden Standards zur Zeitsynchronisation und Traffic Scheduling ist Voraussetzung für jedes Testing der Interoperabilität. Um dies sicherzustellen erfolgt eine rudimentäre Überprüfung der Geräte in Zusammenarbeit mit Test-Tool-Herstellern (Base Testing).

Auf Tuchfühlung mit der Konkurrenz – Ein Kommentar

„Irgendetwas finden, das zusammen funktioniert“ so war anfangs die flappsige Rechtfertigung für die TSN Plugfeste. Diese Zeiten sind zum Glück vorbei und der Fokus der Teilnehmer richtet sich immer stärker auf das Lösen der letzten Interoperabilitäts­probleme. 
Nach wie vor beeindruckend ist, wie offen und produktiv zum Teil auch direkte Konkurrenten in einem frühen Prototypen-Stadium zusammen-arbeiten. Genauso wie dieser Kooperationswille für viele Teilnehmer Neuland ist, ist auch die gelebte Interoperabilität als Schlüssel zum Erfolg für viele ein völlig neuer Weg, insbesondere für die Vertreter der Automatisierungsbranche. Die industrielle Kommunikation wird immer seltener als Ökosystem mit zuverlässigen Umsätzen betrachtet und bekommt immer öfter die Bedeutung eines Mittels zum Zweck im Dienste einer interoperablen Digitalisierung.

Wie umfassend diese Interoperabilität letztlich sein soll, ist immer noch hart umkämpft. Mit Blick auf die Applikation treffen die Feldbus-Anhänger und die OPC-UA-FLC-Fraktionen aufeinander; mit Blick über die Branche hinaus, ist die Frage einer branchenübergreifenden Interoperabilität – etwa im Kontext einer IEEE/IEC 60802 – immer noch nicht beantwortet. 
Ungeachtet der technischen Herausforderungen ist dies momentan in erster Linie eine politische Angelegenheit, bei der durchaus noch der ein oder andere Graben der Feldbus-Kriege zu erkennen ist. Doch eines muss allen Beteiligten klar sein: Wenn wir eine digitale Revolution erleben möchten, dann muss das passende Ökosystem konsequent interoperabel gehalten sein.

Ihr Florian Frick und Meinrad Happacher

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1. Prototyping und Testing von TSN
2. ‚Neutraler Boden‘ im Testbed
3. Die TSN-Standards
4. Die Interoperabilität

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