Durch die zunehmenden Anforderungen und die sich ­ständig erweiternden Aufgabenbereiche in der Auto­matisierung ergeben sich immer komplexere und verzweigtere Netzwerke. Im Safety-Bereich gilt es daher, sichere Netze ­effizient zu verbinden. Hierfür entwickelte Bihl+Wiedemann vor einigen Jahren Safe Link, eine sichere Kopplung über die Ethernet-Schnittstelle seiner AS-i Gateways mit integriertem Sicherheitsmonitor. Damit lassen sich mehrere sichere AS-Interface-Netze einfach miteinander verbinden, auch wenn sie in Anwendungen mit unterschiedlichen Feldbussen integriert sind. Auf ­diese Weise ­können fast 2000 Slaves quer durch alle angeschlossenen AS-i-Netze direkt ­mit­einander ­kommunizieren – un­abhängig vom technologischen Gesamtkonzept der Anlage. Der unmittelbare Zugriff auf die ­Eingangs- und Ausgangsdaten aller beteiligten Maschinen ist ­hierbei jederzeit gewährleistet.

Damit von der Safe-Link-Technologie auch Anwender abseits von AS-i profitieren können, hat Bihl+Wiedemann nun eine Lösung entwickelt, die zwei Safety-Protokolle sicher miteinander koppelt: das PI-Sicherheitsprotokoll Profisafe über Profinet und das Sicherheitsprotokoll CIP Safety über Ethernet/IP der ODVA. Die Lösung besteht aus zwei AS-i-3.0-Gateways mit integriertem Sicherheitsmonitor: Das Gateway BWU3367 sammelt die sicheren Signale aus der ‚PI-Welt‘ ein, das BWU3683 erledigt das gleiche für die ‚ODVA-Welt‘. Die Kommunikation zwischen den Gateways beziehungsweise die ‚Übersetzung‘ der jeweiligen Signale erfolgt dann über Safe Link. Dadurch sind sichere Signale aus dem einen Netz jeweils auch im anderen Netz nutzbar.
 

Automatische Gateway-Konfiguration

Bei der Kommunikation zwischen den beiden Gateways können bis zu 16 Byte übertragen werden. Die sichere Kopplung der Geräte erfolgt durch eine automatische Konfiguration in der Software Asimon360. Dazu müssen lediglich die zu koppelnden Gateways ausgewählt werden – alles andere passiert im Hintergrund.

Das Mapping zwischen Profi­safe und CIP Safety über Safe Link ermöglicht den bidirektionalen Austausch sicherer Signale.

© Bihl+Wiedemann

Um die sichere Kopplung zwischen Profisafe und CIP Safety zu realisieren, galt es in einem größeren Entwicklungsprojekt zum einen, die Hardware und die Firmware der entsprechenden Gateways an die neuen Anforderungen anzupassen; zum anderen musste die neue Funktionalität auch in die Konfigurationssoftware integriert werden. Mathias Bachmann, Produktmanager bei Bihl+Wiedemann, hierzu: „Normalerweise übertragen wir im Rahmen von Safe Link 4 Byte. Damit bis zu 16 Byte zwischen den Geräten sicher übertragen werden können, haben wir uns entschieden, das Ethernet/IP-Gateway komplett neu zu entwickeln. Beim Profinet-Gateway gab es ebenfalls eine Reihe von Verbesserungen, um den neuen höheren Anforderungen, die die sichere Kopplung der beiden Safety-Protokolle an die Geräte stellt, gerecht zu werden. Dadurch, dass jetzt wesentlich mehr sichere Daten übertragen werden, haben wir neben der Übertragungskapazität der Safety-Protokolle nicht zuletzt auch die der Standard-Feldbus-Kommunikation erweitert.“

Reserven für OPC UA

Vergleich zu den Gateways der ersten Generation um den Faktor 100 erhöht“, erläutert Bachmann und fügt hinzu: „Aufgrund der deutlich vergrößerten Rechenleistung können wir zukünftig neben den oben genannten Funktionen noch eine zusätzliche OPC-UA-Schnittstelle in unsere Gateways integrieren.“

In Summe ermöglicht die Schnittstelle somit zukünftig den Datendurchgriff über alle Automatisierungs-, IT-, MES- und ERP-Ebenen bis in die Cloud. Komponenten unterschiedlicher Hersteller können damit in standardisierter Form vernetzt und ihre Daten auch auf mobilen Endgeräten wie Smartphones oder Tablets verarbeitet, analysiert und dargestellt werden. Die höhere Rechenleistung ist aber nicht nur für Anwendungen in der Smart Factory erforderlich; sie bildet ebenso die Grundlage für die Realisierung zunehmend aufwendigerer Sicherheitskonzepte in immer komplexeren Umgebungen – beispielsweise der Antriebstechnik und der Robotik.

Autor: Boris Indihar ist Redakteur bei Bihl+Wiedemann.