Time Sensitive Networking und Profibus/Profinet

Auf der Zielgeraden

TSN ist zwar in aller Munde, tatsächlich kennen viele Anwender den Begriff nur vom Hörensagen. Dabei eröffnet TSN neue Möglichkeiten, insbesondere können damit einheitliche Netzwerke für IT- und OT-Anwendungen geschaffen werden. PI hat sich daher schon frühzeitig mit dem Thema auseinandergesetzt. Das Ergebnis: Schon heute können Anwender in die TSN-Technologie einsteigen, ohne jedoch die installierte Technologiebasis zu vernachlässigen.
  • Auswahl eines Working Clock Masters (typischerweise PLC)
  • Datenrate (z.B. 100MBit/s oder 1GBit/s)
  • Domain-Name
  • Scheduling der Update-Zyklen

Einfache Ergänzung um TSN

Das gesetzte Ziel von PI TSN als zusätzliche Layer-2-Technik in die Profinet-Architektur zu integrieren, ist mit der aktuellen Profinet Spezifikation V2.4 erreicht. Die Spezifikationsarbeiten sind, soweit die Standards das erlauben, abgeschlossen und liegen zum Download auf der PI-Webseite bereit. Damit können sowohl Hersteller als auch Anwender die Vorteile von TSN, wie zukunftssichere IEEE-Ethernet-Technik mit höherer Bandbreite, Deterministik, flexible Netzwerkkonfiguration und große Chipvielfalt, interoperabel umsetzen. Wichtig für die Zukunft ist die Netzwerkkonvergenz, damit beliebige Protokolle parallel laufen können. Erst nachdem die Arbeiten an der IEEE/IEC60802 abgeschlossen wurden, kann die TSN-Spezifikation finalisiert werden. Die Spezifikationen sind für die Hersteller von Basistechnologie für Hard- und Firmware notwendige Grundlagen. TSN als nativer Support in den Standardchips kann mit Profinet direkt genutzt werden. Die Hersteller eines Profinet-Feldgerätes bedienen sich dann einfach der entsprechenden Bausteine und Stacks oder fertiger Technologiemodule, müssen also – wie bisher – nicht die Details verstehen oder gar selbst implementieren. Damit können viele Gerätehersteller einfach ihr bestehendes Profinet-Portfolio um TSN ergänzen. Um die gewohnte Qualität und Interoperabilität von Profinet-Geräten auch mit TSN sicherzustellen, wird parallel zur Standardisierung auch an einer Testspezifikation innerhalb der PI gearbeitet. Das neue Testsystem wurde auf der vergangenen Hannovermesse vorgestellt. „Ebenso wichtig ist auch, dass eine Migration von heutigen Geräten möglich ist“, so Funke. Die Profinet Spezifikation 2.4 definiert für den Use Case Brownfield, wie ein Zusammenspiel aus heute verfügbaren und zukünftigen Geräten mit Profinet über TSN möglich sein wird. „Und für den Anwender ist erst einmal beruhigend, dass alles so bleibt, wie es ist“, so Funke abschließend. So bleibt die Anwenderschnittstelle unverändert, also etwa die Nutzung von IO-Daten, Diagnose und Parametrierung, da die neuen TSN-Mechanismen im Wesentlichen in den unterlagerten Kommunikationsschichten wirken. Obwohl die IEC/IEEE60802 noch nicht abgeschlossen ist, lässt sich bereits mit den von PI entwickelten Mechanismen arbeiten. Eine bewährte Vorgehensweise bei PI – so wird den Anwendern der Einstieg in die neue Technologie erleichtert und sie können sich frühzeitig mit der Materie auseinandersetzen.

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