Industrielle Kommunikation und Bussysteme

Die Automatisierungspyramide ordnet die Kommunikation in Ebenen. Unten liegt die Feldebene mit Sensoren, Aktoren und dezentraler Peripherie, darüber die Steuerungsebene mit SPS, dann Prozessleit-, Betriebsleit- und Unternehmensebene. Nach unten werden die Datenmengen kleiner und die Anforderungen an die Reaktionszeit strenger.

Industrial Ethernet wie PROFINET nutzt Ethernet-Technik für Echtzeitaufgaben. PROFINET RT reicht für die meisten Ein- und Ausgaben. Für taktsynchrone Servoachsen gibt es IRT; dabei ist ein Teil jedes Zyklus fest für Echtzeitdaten reserviert, damit große IT-Telegramme den Takt nicht stören.

Jede Netzwerkschnittstelle hat eine fest vergebene MAC-Adresse. Im Netz bekommt sie eine IP-Adresse, die Subnetzmaske legt fest, welche Geräte im selben Netz liegen. Ein Switch verbindet Geräte innerhalb eines Netzes, ein Router verbindet verschiedene Netze, eine Firewall filtert den Verkehr dazwischen. Ältere Feldbusse wie PROFIBUS DP bindest du über Koppler oder Proxys an PROFINET an, so kann eine Anlage schrittweise erweitert werden.

Ein Produktionsnetz darf nicht offen mit dem Firmennetz oder dem Internet verbunden sein. Nach IEC 62443 teilst du die Anlage in Zonen, trennst sie mit Firewalls, lässt nur nötige Verbindungen zu, nutzt für Fernwartung VPN und hältst Firmware aktuell. Ungenutzte Ports werden abgeschaltet.