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Auf dem Weg zur PROFINET-Integration

in die Prozessautomatisierung
DOPPELSPITZE

PROFINET wird zunehmend für die Prozessautomatisierung attraktiv, auch
weil sich mit dem neuen Profil für Systemredundanz ein Konzept zum hoch-
verfügbaren Anlagenbetrieb in Ex- und Nicht-Ex-Bereichen etabliert. Nun
wurde kürzlich ein IO-Link-Master-Modul in IP67 vorgestellt, das S2-System-
redundanz unterstützt.

Viele Automobilhersteller und Zulieferer Fokus auf hohen Stückzahlen und kurzen
sind auf dem Gebiet von PROFINET bereits Zykluszeiten liegt, könnte die Unterbre-
erfahrene Nutzer, als „Early Adopter“ stellen chung eines kontinuierlichen Produktions-
sie die Praxistauglichkeit des auf Industrial prozesses zu immensen wirtschaftlichen
Ethernet-basierenden Datenaustauschs Verlusten führen. Zudem sind beim Umgang
seit Jahren unter Beweis. Momentan steigt mit flüssigen oder gasförmigen Gefahrstof-
die Zahl der Anwender rasant, da vor allem fen strenge Sicherheitsvorkehrungen ein- S2-SYSTEMREDUNDANZ
Maschinenbauer die gewaltigen Übertra- zuhalten – vor allem in Bereichen, die unter WIRD BEVORZUGT
gungskapazitäten unter Real-Time-Wahrung Explosionsschutz stehen. Präventiv inves-
schätzen. Der Aufwärtstrend ist daher un- tieren Unternehmen daher einerseits in die Im PROFINET-Kontext wurde dafür mit der
gebrochen; in den kommenden Monaten Absicherung von potenziellen Zündquellen Systemredundanz ein neuer Standard ge-
rechnet die Nutzerorganisation PI mit mehr und andererseits in eine hochverfügbare schaffen. Dessen Terminologie orientiert
als 30 Millionen Knoten. Systemarchitektur. Um den sicheren Anla- sich an einer Abstufung, je nachdem, wie
genbetrieb zu gewährleisten, werden Steu- ausfallsicher ein Automatisierungssystem
Diese Entwicklung dürfte sich noch einmal erungen und I/O-Baugruppen im Feld übli- sein soll. Kommunizieren eine Steuerung
spürbar verstärken, denn PROFINET hält nun cherweise redundant ausgelegt. Fallen ein und ein Feldgerät lediglich per Singularver-
auch in der Prozessautomatisierung Einzug. Gerät oder eine Verbindung aus, greift die bindung, liegt zunächst einmal gar keine
Dort herrschen jedoch spezielle Anforde- ansonsten inaktive Back-up-Lösung. Gemäß Redundanz vor (S1). Wenn ein PROFINET-
rungen, denen Steuerungen und Feldgerä- den jeweiligen Anforderungen realisieren Gerät jedoch über diese einzelne Verbin-
te gerecht werden müssen. Anlagen in der Planer ein solch redundantes Gefüge kom- dung Kommunikationsbeziehungen zum
Chemie- und Pharmaindustrie werden mit plex oder limitiert – sowohl auf der physi- Primary-Controller sowie zu dessen Back-
großem Aufwand vor Ausfällen geschützt. schen Geräteebene als auch in der zugrunde up unterstützt, wird dies als S2 klassifiziert.
Im Vergleich zur Fabrikautomation, wo der liegenden Programmierungslogik. Beim Ausfall der Hauptsteuerung erfolgt
eine stoßfreie Umschaltung auf den physi-
schen Zwilling. Dazu muss das IO-System
S1 S2
High available CPUs High available CPUs bzw. IO-Modul im Feld diese logische Dop-
Primary Backup Device Primary Backup Device
pelverbindung zu zwei durchaus räumlich
Sync Sync getrennten Steuerungen aufrechterhalten.
Solche S2-Lösungen erfüllen die Anforde-
rungen vieler Applikationen und sind in der
Praxis bevorzugt. Darüber sollte die Alter-
R1 R2
High available CPUs High available CPUs nativbezeichnung „einfache Systemredun-
Primary Backup Device Primary Backup Device
danz“ nicht hinwegtäuschen.
Sync Sync
UNTERSTÜTZUNG DER S2-
SYSTEMREDUNDANZ

Redundanzprinzipien: S1 ist eine einfache Verbindung, also keine Redundanz. Wenn ein PROFI- Siemens hat die PROFINET-Implementie-
NET-Gerät über diese Verbindung mit dem Primary-Controller und dessen Back-up kommuniziert,
wird dies als S2 klassifiziert. Sehr hohe und maximale Verfügbarkeit bieten jedoch nur R1- bzw. rung des Redundanzprofils angestoßen und
R2-Systemredudanz, die auch auf der Feldseite doppelte Systeme verlangen. seine Steuerungssysteme auf redundante

20 PI-Magazin 2 /2019