Die Erweiterung der EtherNet/IP-Spezifikation ermöglicht es, IO-Link-Sensoren und -Geräte auf der untersten Ebene des Netzwerks besser mit EtherNet/IP-Controllern und -Geräten auf höheren Ebenen des Netzwerks zu verbinden. „Die IO-Link-Geräteintegration mit CIP sorgt für eine nahtlose Kommunikation zwischen CIP-Originatoren und IO-Link-Geräten über den zwischengeschalteten IO-Link-Master, wobei alle Beteiligten vorhandene IO-Link-Hardware und -Standards nutzen“, erläutert Dr. Al Beydoun, President und Executive Director bei der ‘Open DeviceNet Vendors Association’ (ODVA).

Die IO-Link-zu-CIP-Connectivity verringert den Engineering-Aufwand und vereinfacht die Erfassung von Daten und Informationen, was zu einer effizienteren Produktionsstätte führt, die den Anforderungen der IT/OT-Konvergenz entspricht. IO-Link-Geräte können jetzt innerhalb von EtherNet/IP erkannt werden, ohne dass Endanwender sich mit der Datenkonvertierung befassen müssen. Aus der Perspektive von EtherNet/IP wird ein IO-Link-Gerät als natives CIP-Gerät aufgefasst, das sich in einem (virtuellen) Subnetz befindet. Der IO-Link-Master stellt in für die CIP-Originator-Anwendung transparenter Weise die CIP-Funktionen für das IO-Link-Gerät bereit. Alle drei Arten der IO-Link-Kommunikation (zyklisch, azyklisch und Ereignisse) werden auf CIP-Kommunikationsarten abgebildet. Die CIP-zu-IO-Link-Kommunikation ist mit einer unveränderten IO-Link-Master- und Gerätespezifikation möglich, die von der IEC standardisiert wird. Die direkte Kommunikation wird durch Umsetzung zwischen CIP-Originatoren und IO-Link-Geräten über den zwischengeschalteten IO-Link-Master ermöglicht. Alle IO-Link-Geräte werden so behandelt, als wären sie CIP-Connection-Zielgeräte (I/O-Adapter) in einem virtuellen IO-Link-Subnetz.

Ergänzungen für die Prozessindustrie

Darüber hinaus hat die ODVA die EtherNet/IP-Spezifikation um Regelungen ergänzt, die die Integration der NAMUR-NE-107-Diagnose für die Prozessautomatisierung in CIP-Architekturen festlegen. Durch die Ergänzung um diese Funktion bekommen Prozessanwender dem Industriestandard entsprechende Diagnoseinformationen und können zugleich die Vorteile von Industrial Ethernet nutzen. „Die Integration der NE-107-Diagnose ist ein weiterer Schritt bei der Verwirklichung unserer Vision für die Optimierung der Prozessintegration“, verdeutlicht Al Beydoun.

Mit dem Prozessdiagnose-Update für EtherNet/IP wird ein CIP Process Device Diagnostics Object erstellt, das eine bekannte, öffentliche Schnittstelle zur aktuellen Diagnose eines Geräts bereitstellt und den NE-107-Status gemäß der NAMUR-Empfehlung NE 107 für Selbstüberwachung und Diagnose von Feldgeräten angibt. Das NAMUR-NE-107-Statussignal, das jetzt mit EtherNet/IP verfügbar ist, liefert folgende Statusinformationen: Fehler, Funktionsprüfung, Außerhalb der Spezifikation, Wartung erforderlich oder Keine. Das CIP-Process-Device-Diagnostics-Object erweitert die mit EtherNet/IP bereitstehende Menge nützlicher Daten durch die aktuellen NE-107-Diagnoseinformationen von Feldgeräten verschiedener Anbieter.

Zusätzlich zum Statussignal bildet das CIP-Process-Diagnostics-Object bis zu 64 Diagnosen eines Geräts ab, etwa Durchfluss-, Druck- oder Temperaturstatus. Diese kann der Anwender dann nach Wunsch gruppieren. Außerdem lassen sich anbieterspezifische Diagnosen hinzufügen. Anwendungen können jetzt unterstützte EtherNet/IP-Feldgeräte auf Änderungen des Diagnosestatus abfragen und mithilfe von Explicit Messaging (azyklischer Nachrichtenübertragung) oder objektspezifischen Services weitere Diagnoseinformationen einholen. So können alle Geräte, bei denen ein bestimmtes NE-107-Signal diagnostiziert wird (z.B. Wartung erforderlich), mit einer einzigen gemeinsamen Service-Anforderung abgerufen werden. Mit EtherNet/IP lassen sich diese Diagnoseinformationen leicht dorthin übertragen, wo sie erforderlich sind, etwa an ein DCS zur Prüfung durch einen Bediener zwecks möglicher Wartungsmaßnahmen oder an ein Edge-Device zwecks Predictive-Maintenance-Analysis. „Die Integration der NE-107-Diagnose ist so konzipiert, dass sie den Anforderungen von Programmierern, Bedienern und Wartungstechnikern sowohl aus einer Prozessoptimierungs- als auch einer IIoT-Perspektive Rechnung trägt“, folgert Dr. Beydoun.

SPS 2019: Halle 5, Stand 128