Mit Powerlink lassen sich Roboter vollständig in die Automatisierung integrieren, ebenso lassen sich mittels Opensafety Sicherheitsfunktionen umsetzen. Bild: EPSG

Schnelle Datenübertragung bei großen Netzen

Powerlink behält seine kurzen Reaktionszeiten auch in großen Netzwerken mit hoher Belastung. So verwendet der Echtzeit-Kommunikationsstandard individuelle Telegramme zur Datenübertragung, die ohne Verzögerungen direkt beim Empfänger ankommen. Durch die Fähigkeit zum Querverkehr gibt es zusätzlich die Möglichkeit, Feldgeräte miteinander kommunizieren zu lassen. Somit können intelligente Knoten ihre Informationen ohne Umweg über den Netzwerk-Master direkt miteinander austauschen. Dies ermöglicht den direkten Datenaustausch zwischen Roboter und weiteren Achsen der Maschine. Im Multiplexing werden Daten dann übertragen, wenn sie benötigt werden. Dadurch ist es möglich, zeitkritische Knoten zyklisch in jedem Takt zu bedienen und zeitunkritische Daten in jedem n-ten Netzwerktakt zu übertragen. Die Folienreckanlage der Firma Brückner zum Beispiel erfordert höchste Synchronität der 728 Achsen, die alle 400 Mikrosekunden ihre Positionswerte erhalten.

Gleichzeitig bietet das System eine zeitunkritische Temperaturregelung. Zudem bietet Powerlink dem Anwender Topologie-Unabhängigkeit: Stern-, Bus- und Ringverkabelung sowie alle Kombinationen daraus lassen sich betreiben. Ohne Verwendung von Spezial-Hardware werden mit dem offenen Protokoll ausfallsichere Netzwerke mit Leitungs- und Master-Redundanz aufgebaut. Dadurch bleibt bei Verbindungsunterbrechungen der Betrieb aufrecht erhalten. Nur durch diese Eigenschaften können Maschinenbauer bei der Konzeptionierung frei wählen und ermöglichen eine ortsunabhängige Integration von Robotersystemen bei maximaler Verfügbarkeit.

Freie Wahl des Hardware-Herstellers

Für viele Anwendungsfälle ist Echtzeit-Ethernet gefordert, das hohe Datenübertragungsleistung sowie Offenheit bietet. Das softwarebasierte Protokoll ist als Open-Source-Software im Internet zugänglich und trägt zur Unabhängigkeit von Hardware-Herstellern bei. Darüber hinaus ist das Protokoll konform zum Ethernet-Standard IEEE 802.3 und unterstützt harte Echtzeitfähigkeit. Eine Anforderung an das Kommunikationsprotokoll ist die zuverlässige Synchronität aller Achsen. „Zwar weisen einige Industrial Ethernet-Systeme ausreichende Bandbreite auf, allerdings bricht die Übertragungsgeschwindigkeit mancher Protokolle mit steigender Achsenzahl ein“, sagt Schönegger.

 

Opensafety-Distribution v1.4 mit neuen Funktionen

Der Opensafety-Protokollstack liegt ab sofort in der Version 1.4 als Open Source-Software zum Download bereit. Wie die Vorgängerversionen verfügt die neue Distribution über eine Vorzertifizierung vom TÜV Rheinland bis SIL3 nach IEC61508:2010. Bei Verwendung des Opensafety-Stacks werden nach Angaben der Nutzerorganisation EPSG das Entwicklungsrisiko und die Entwicklungszeit deutlich reduziert. Zur weiteren Kostenreduzierung trägt die Möglichkeit bei, den Opensafety Configuration Manager (SCM) auf nicht sicheren Hardware-Plattformen laufen zu lassen. Damit kann auf eine dedizierte Sicherheitssteuerung verzichtet werden. Zudem wurde eine Versionskontrolle eingeführt: Der Anwender kann feststellen, mit welcher Version des Opensafety-Stacks eine Komponente läuft.

Eine weitere Unterstützung für Entwickler ist der neue, klar strukturierte Integration Guide, der über das bisherige Handbuch hinausgeht. Er beinhaltet unter anderem eine Step-by-Step-Erklärung, wie der Protokollstack in einem sicheren Gerät zu integrieren ist. Zudem wurde eine erweiterte Parametrierung eingeführt. Hersteller können nun mit ihren eigenen Tools entsprechende Komponenten parametrieren. Mit der neuen Version ist das Projekt auf Sourceforge umgezogen. Version 1.4 kann ab sofort frei unter http://sourceforge.net/projects/opensafety herungergeladen werden. Folgende Unternehmen bieten bereits eine entsprechende Systemintegration an: HMS, Hilscher, Mesco, Embex, Wallner Automation und Sys Tec Electronic.







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