Mit ASi-5 und ASi-5 Safety lassen sich unabhängig von der in der Anlage verwendeten Steuerung verschiedenste Applikationen passgenau lösen. © Bihl+Wiedemann

Maßgeblich für die breite Akzeptanz der jüngsten AS-Interface-Generation sind weiterentwickelte oder neue Technologie-Merkmale wie

• hohe Übertragungsgeschwindigkeit,
• große Datenbandbreite,
• die Integration von Smart Devices wie IO-Link Geräten, Ventilköpfen oder Frequenzumrichtern,
• die Möglichkeit, viele sichere Signale und Standardsignale unter nur einer Adresse zu nutzen oder
• die portgenauen Diagnosen und Zusatzinformationen, die die Datengrundlage für Industrie 4.0 liefern.

Clevere Datentrennung über das ASi Gateway. © Bihl+Wiedemann

Während ASi-3 und ASi Safety at Work sich anbieten, wenn es darum geht, einfache Standardanwendungen kostengünstig zu lösen, lassen sich mit ASi-5 und ASi-5 Safety auch deutlich komplexere Applikationen wie die Integration von IO-Link (Safety) Devices, moderne Antriebslösungen oder Prozesstechnik-Applikationen effizient realisieren.

Umfangreiche Diagnosemöglichkeiten

Der kommunikative Bruch zwischen den einzelnen Kommunikationsebenen – vor allem zwischen ASi und TCP/IP – erhöht die Sicherheit. © Bihl+Wiedemann

Mit ASi-5 werden die Prozesstransparenz und die Möglichkeiten der Predictive Maintenance moderner Maschinen und Anlagen wesentlich verbessert. Grundlage hierfür sind die umfangreichen Diagnosemöglichkeiten, die die Technologie bietet. Die Lösungen von Bihl+Wiedemann verfügen über geräteintegrierte Basisdiagnosen, die im Betrieb zyklisch anfallende Diagnosedaten direkt über den ASi Bus, über OPC UA und REST-API, das Display des Gateways oder den integrierten Webserver auswerten.

Bus- und Leitungsdiagnosen erkennen Störungen wie Adressier- und Kommunikationsfehler, Kurzschluss, Überlast oder Spannungsabfall. Die Geräte- und Portdiagnose meldet beispielsweise bei ASi-5 Modulen mit IO-Link Mastern Fehler von angeschlossenen IO-Link-Geräten. Zustands- und Prozessdiagnosen liefern Daten zu Energie-, Funktions- und Umweltüberwachung direkt im Feld. Praktisch für die Remote-Wartung und das Ersatzteilmanagement sind die Parametrierungs- und Identifikationsdaten, die von jedem ASi-5 Device bereitgestellt werden. All diese Diagnosedaten lassen sich direkt an der Maschine anzeigen und nutzen, sie können aber auch über die ASi-5 Gateways von Bihl+Wiedemann mit OPC UA in MES/ERP-Systeme oder Cloud-Anwendungen eingebunden werden.

Ergänzend zu den genannten Möglichkeiten bietet das Unternehmen mit seiner Diagnosesoftware ein einfach zu bedienendes Tool, das Fehler und auch Fehlerpotenziale im gesamten ASi Netzwerk schon vor Eintritt einer eigentlichen Funktionsstörung sucht, schnell findet und beschreibt sowie konkrete Fehlerinformationen und direkte Lösungsvorschläge liefert.

Herstellerunabhängiger Standard

ASi-5/ASi-3 Feldbus Gateway - das Bindeglied zwischen der äußeren Feldbus- und IT-Welt und der datentechnischen Netzwerkstruktur einer Maschine. © Bihl+Wiedemann

Weitere Gründe für die breite Marktdurchdringung von AS-Interface sind zum einen die Tatsache, dass es sich dabei um einen internationalen Standard handelt, der unabhängig von Anlage und Hersteller ist, weshalb in der Praxis auch herstellergemischte ASi Netzwerke ohne Probleme funktionieren. Zum anderen können ASi-5 und ASi-5 Safety Module zusammen mit früheren ASi Generationen im selben Netzwerk eingesetzt werden. Weil dafür lediglich das Gateway getauscht werden muss, können zum Beispiel bestehende ASi-3 Applikationen einfach um ASi-5 erweitert und damit zukunftssicher gemacht werden.

Cybersicherheit im Fokus

Wie wichtig es für Maschinenbauer und Anlagenbetreiber ist, auf dem Stand der Technik zu bleiben und nicht von Fortschritten der Technologie selbst oder von der Umsetzung wichtiger Zukunftsanforderungen ausgeschlossen zu werden, zeigt auch das immer aktueller werdende Thema Cybersicherheit, das gemäß der neuen, ab 20. Januar 2027 in Kraft tretenden europäischen Verordnung (EU) 2023/1230 über Maschinen, kurz MVO, explizit zu berücksichtigen ist. Bei smarten Devices mit integrierter Feldbusschnittstelle wie beispielsweise IO-Link Mastern, Frequenzumrichtern oder I/O-Devices besteht die Gefahr, dass dort Cyberattacken über die Ethernetbuchse im Feld erfolgen können und damit der Angriffspunkt und das Gefahrenpotenzial sogar bis weit ins Feld verschoben werden.

Der Autor: Thomas Rönitzsch ist verantwortlich für die Unternehmenskommunikation bei Bihl+Wiedemann in Mannheim. © Bihl+Wiedemann

Bei ASi-5 sind diese Cybergefahren nicht gegeben. Zum einen wurden bei der Entwicklung der Technologie Anforderungen aus der Normenreihe IEC 62443 über "Industrielle Kommunikationsnetze – IT-Sicherheit für Netze und Systeme" berücksichtigt. Zum anderen ergibt sich ein vielleicht noch wichtigerer Security-Aspekt aus der Funktionalität der ASi Gateways von Bihl+Wiedemann selbst: Ein ASi-5 Gateway mit OPC UA ist zwar mit seiner Verbindung zu TCP/IP das Bindeglied zwischen der äußeren Feldbus- und der IT-Welt sowie der datentechnischen Netzwerkstruktur einer Maschine. Es kann aber dennoch nicht zum Einfallstor oder zur Angriffsplattform für Cyberattacken werden, da das Gateway die ethernetbasierten Schnittstellen von der Feldebene mit ASi physisch entkoppelt. Dieser kommunikative Bruch zwischen ASi und TCP/IP isoliert die ASi Netzwerkteilnehmer nach außen und lässt so mögliche Sicherheitslücken gar nicht erst entstehen – eine Eigenschaft, von der die Technologie auch als Zubringerbus für Sensoren und Aktuatoren mit IO-Link oder IO-Link Safety profitiert. Weil lediglich das ASi-5 Gateway selbst mit seiner IP-Adresse als Einfallstor möglicher Angriffe relevant ist, werden bereits in der Entwicklung und auch bei der Inbetriebnahme umfangreiche Cyber-Security-Tests durchgeführt, um das Gateway cybersicher zu machen. Darüber hinaus können auch nach der Installation, wenn die Maschine beim Anwender im Einsatz ist, Firmware-Updates im Feld durchgeführt werden. Diese sind nicht nur cybersicher, sondern auch explizit für Safety-Funktionen zugelassen. Entsprechendes gilt auch für Module und Geräte, wodurch es möglich ist, die ASi-5 Devices des Unternehmens immer mit den neuesten Security-Updates auszustatten.

Redaktion: Inka Krischke