Mit hochentwickelten Ethernet-Protokollen können industrielle Prozesse verbessert werden
Die digitale Transformation verändert die Prozessindustrie und stellt neue Anforderungen an eine sichere Datenübertragung in Echtzeit. In diesem sich ständig wandelnden Umfeld wird eine schnelle und zuverlässige Konnektivität bei gleichbleibender Effizienz zu einer Herausforderung.
Die sich wandelnden Anforderungen der Prozessindustrie
Industrial Ethernet ist die Antwort auf die Frage, wie zuverlässige Konnektivität erreicht werden kann. Mit Ethernet-APL und Single Pair Ethernet wird eine nahtlose Datenkommunikation selbst in den anspruchsvollsten Umgebungen möglich und damit Zuverlässigkeit gewährleistet. Durch den Einsatz von Industrial Ethernet entsteht ein Echtzeit-Datenzugriff und darüber hinaus wird die Interoperabilität der Systeme verbessert. Zahlreiche Prozessanlagen haben mit fehlenden Standards für Prozesswerte und Anlagendaten zu kämpfen. Aus diesem Grund ist eine offene digitale Kommunikation von entscheidender Bedeutung, insbesondere da Asset-Daten wie Firmware, Konfigurationsdateien und Diagnosedaten die Skalierbarkeit eines Unternehmens unterstützen. Intelligente Ethernet-Geräte, die mit Protokollen wie PROFINET, Modbus TCP, EtherNet/IP und Ethernet-APL arbeiten, ermöglichen eine nahtlose Kommunikation und machen die Automatisierung effizienter und skalierbarer. Im Zuge der Digitalisierung der Industrie bilden Ethernet-basierte Netzwerke die Grundlage für intelligentere, vernetzte und zukunftsfähige Betriebsabläufe.
Echtzeit-Datenzugriff mit Industrial Ethernet.
Eine nahtlose Datenkommunikation wird auch in den anspruchsvollsten Umgebungen möglich.
Mit Ethernet-basierter Technologie können Anlagen digitalisiert werden.
Das Aufkommen von Ethernet-basierten Kommunikationsprotokollen
Vor nicht allzu langer Zeit begann das Potenzial von Ethernet als physikalische Ebene für die Integration auf Feldebene in industriellen Anwendungen, Aufmerksamkeit zu erregen. Als Rückgrat der modernen Konnektivität ermöglicht Ethernet eine schnelle Datenübertragung mit geringer Latenz, eine nahtlose Systemintegration sowie einen fehlerarmen und zuverlässigen Fernzugriff – unverzichtbare Voraussetzungen für die intelligenten Fertigungsumgebungen von heute.
In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie werden üblicherweise Ethernet-basierte Protokolle verwendet. Durch eine präzise Kontrolle der Produktionsprozesse unterstützen diese Protokolle bei der Aufrechterhaltung der Qualität und der Konsistenz der Produkte. Die chemische Industrie profitiert ebenfalls von Ethernet-basierten Protokollen, die die Integration komplexer chemischer Prozessanlagen erleichtern und eine genaue Datenübertragung und -steuerung gewährleisten. Im Bereich Life Sciences werden die Ethernet-basierten Protokolle zur Verwaltung anspruchsvoller Laborgeräte und automatisierter Systeme eingesetzt. Diese Protokolle ermöglichen eine nahtlose Kommunikation zwischen verschiedenen Geräten und gewährleisten, dass Versuche und Prozesse mit hoher Präzision und Zuverlässigkeit durchgeführt werden. Die Echtzeitfähigkeiten von PROFINET sind insbesondere für Anwendungen von großem Wert, die eine präzise Steuerung und Überwachung erfordern.
Neben Leistung und Interoperabilität sorgt die Ethernet-basierte Kommunikation auch für Kosteneffizienz, indem sie den Verkabelungsaufwand reduziert, den Arbeitsaufwand minimiert und die Ressourcennutzung optimiert. Sie spielt eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Sicherheit und der Gewährleistung der Einhaltung von Vorschriften, indem sie kritische Zustände in Echtzeit überwacht und Sicherheitsprotokolle automatisiert. Durch genaue Datenverfolgung und Berichterstellung schützen diese Funktionen nicht nur die Mitarbeiter und die Anlage, sondern unterstützen auch bei der Einhaltung von Branchenvorschriften.
Ethernet-APL: Verbesserung der Konnektivität und Effizienz
Die Geschwindigkeit von Ethernet kann mit spezifischen Anforderungen an die Prozessautomatisierung kombiniert werden. Ethernet-APL (Advanced Physical Layer) ist die Lösung, wenn eine schnelle und sichere Datenübertragung auch in anspruchsvollen Industrieumgebungen erreicht werden soll. Ethernet-APL treibt die Digitalisierung noch weiter voran und unterstützt die vollständige End-to-End-Konnektivität über den gesamten Lebenszyklus der Prozessanlage hinweg.
In der industriellen Infrastruktur mangelt es seit langem an Standardisierung. Laut dem von Cisco veröffentlichten 2024 Industrial Network Report nennen bis zu 37 % der Unternehmen dies als eines der größten Probleme. Dies ist einer von mehreren Gründen, warum die führenden Normungsorganisationen gemeinsam mit wichtigen Industriepartnern wie Endress+Hauser eine erweiterte physikalische Ethernet-Ebene spezifiziert haben, die den Anforderungen der Prozessindustrie gerecht wird. Ethernet-APL ist offen, zukunftssicher und bereit für das Industrial Internet of Things (IIoT). In derselben Studie gaben 63 % der Befragten an, dass sie ihre Ausgaben für Infrastruktur erhöht haben, wobei 28 % bereits jetzt auf Ethernet setzen, um ihre Betriebsabläufe zukunftssicher zu machen.
Nachdem die analoge Kommunikation durch die Feldbustechnologie revolutioniert wurde, stehen wir nun vor dem nächsten Schritt in der industriellen Kommunikation. Mit seiner Geschwindigkeit, Robustheit und Interoperabilität überwindet Ethernet-APL bisherige Einschränkungen und bietet einen völlig neuen Ansatz für die Konnektivität im Feld. Ethernet-APL ist vollständig kompatibel mit führenden Protokollen wie PROFINET und EtherNet/IP, zukunftssicher und treibt die Entwicklung der industriellen Automatisierung in verschiedenen Branchen voran. Beispiele:
Mehr Effizienz, Sicherheit und besseres Datenmanagement mit Ethernet-APL
Ethernet-APL erweitert die Fähigkeiten herkömmlicher Ethernet-Netzwerke, um den hohen Anforderungen der Prozessindustrie gerecht zu werden, wie beispielsweise lange Kabelwege, einfache Installation und eigensichere Ausführung für explosionsgefährdete Bereiche.
IO-Link: Transformation der Gerätekonnektivität
Das standardisierte Kommunikationsprotokoll verbessert die Konnektivität durch nahtlose Interoperabilität, Offline-Parametrierung und Echtzeit-Diagnose. IO-Link ermöglicht die Fernkonfiguration und -überwachung von Geräten, wodurch die betriebliche Flexibilität erhöht und der Bedarf an manuellen Anpassungen reduziert wird.
Darüber hinaus eignet sich IO-Link aufgrund seiner Integrationsfähigkeit in verschiedene Feldbussysteme ideal für die Aufrüstung bestehender Anlagen mit modernen Automatisierungstechnologien, insbesondere wenn die Prozessumgebungen und Anforderungen der Geräte relativ einfach sind. Als ergänzende Option zu Ethernet-basierten Strukturen eignet sich IO-Link perfekt für Messpunkte, die als weniger kritisch bezeichnet werden können.
Wie IO-Link verschiedene Branchen unterstützt
Vorteile von IO-Link in der industriellen Automatisierung
Während des gesamten Lebenszyklus einer Anlage oder eines Skids müssen die Geräte strenge Anforderungen erfüllen: einfache Installation, effizienter Betrieb und intelligente Optimierung. Für diese Herausforderungen bietet die Digitalisierung durch IO-Link bewährte Lösungen. Vorteile wenn in einer Anlage Messgeräte von verschiedenen Herstellern eingesetzt werden IO-Link funktioniert herstellerunabhängig und gewährleistet eine zuverlässige Kommunikation zwischen Sensoren und Aktoren.
Endress+Hauser unterstützt bei der Validierung und Inbetriebnahme von digitalen Netzwerken.
In einer Situation, in der Kunden eine neue Anlage bauen oder das Netzwerk einer bestehenden Anlage anpassen, ist es entscheidend, die digitalen Kommunikationsoptionen zu prüfen, um eine fundierte Entscheidung zu treffen. Mit der Expertise von Endress+Hauser in der Konzeption und Inbetriebnahme digitaler Netzwerke unterstützen wir bei diesem Prozess. Endress+Hauser bietet einen Service zur Validierung und Inbetriebnahme von Netzwerktopologien, um sicherzustellen, dass die Kunden die bestmögliche Technologie für ihren individuellen Anwendungsfall implementieren.
Durch Herunterladen der Anwendungsinformationen stehen weitere Informationen zu den Beratungs- und Inbetriebnahme-Services von Endress+Hauser zur Verfügung.
