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Industrie Computer und Lösungen für Automatisierung und Kommunikation

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Industrielle Kommunikation

Industrial Communication - für eine moderne Produktion unverzichtbar

Da ein großer Teil der Arbeit heute durch Automatisation und technische Überwachung übernommen und geregelt wird, ist eine effiziente, leistungsfähige, schnelle und störungsfreie Kommunikation zu einer unverzichtbaren Basis für einen erfolgreichen Produktionsprozess geworden. Speziell entwickelte Standards auf der Grundlage von unterschiedlichen Protokollen wie das offene PROFINET und PROFIBUS ermöglichen die Bewältigung dieser existenziellen Herausforderungen. Durch Verwendung dieser Verfahren können digitale Daten innerhalb einer Maschine und über das Industrial Ethernet zwischen den einzelnen Stationen fehlerfrei und hoch effektiv verteilt und weitergeleitet werden. Für die Interpretation und die Übermittlung sind entsprechende Industrie Netzwerkkomponenten verantwortlich, die eine schnelle Anbindung an Uplink Instanzen und gleichzeitig einen ebenso effektiven Downlink besitzen, um auch große Datenmengen verzögerungsfrei an ihr Ziel zu übermitteln.

Eine Schlüsseltechnologie für die Vernetzung ist die Erweiterung bestehender Standards im Rahmen des Industrial Ethernet. Ursprünglich wurden LAN-Schnittstellen und die entsprechende Hardware inklusive der Verkabelung zwar für Büroumgebungen entwickelt, sie lassen sich aber wegen ihres universellen Aufbaus und der leichten Verfügbarkeit exzellent für einen industriellen und technischen Betrieb adaptieren. Allerdings müssen alle Komponenten bis hin zu den Anschlüssen und den Schaltungswegen an die teilweise extremen und harschen Umweltbedingungen angepasst werden. Deshalb kommen hier spezielle Industrie Netzwerkkomponenten zum Einsatz, die in der Regel gegen Erschütterungen und dauerhafte Vibrationen ebenso wie gegen thermische Belastungen abgesichert sind. Um einen dauerhaften Betrieb zu gewährleisten und eine leichte Reinigung zu ermöglichen, sind Switches, Router aber auch Embedded PC, Signalwandler und Server zudem häufig nach IP65 oder mehr gegen das Eindringen von Feinstaub oder Flüssigkeiten abgeschirmt.

Ein wichtiger Faktor in einem Industrial Ethernet ist eine Redundanz auf mehrfacher Ebene, die die Hardware ebenso wie Verbindungen und wichtige Industrie Netzwerkkomponenten mit einschließt. Selbst bei einem Ausfall einzelner Teile des Netzwerkes sorgt die in PROFINET und PROFIBUS integrierte Fehlerkontrolle, die die Vorteile der verwendeten TCP/IP Protokolle ausnutzt, für eine sichere Übertragung und erlaubt oft sogar eine Wiederherstellung von Informationen. Über die entsprechenden Kontrollbits werden Störungen zuverlässig und unverzüglich diagnostiziert und im Falle einer ein- oder mehrfach redundanten Anbindung auf unzuverlässige Kanäle aus der Übertragung ausgeschlossen. Sende- und Empfangsfehler lassen sich zu einem überwiegenden Teil über die Fehlerkorrektur beheben, die selbst bei teilweise fehlenden Daten über Prüfsummen die betroffenen Abschnitte in minimaler Zeit ergänzt und korrigiert. Mehrfache Verbindungen dienen allerdings nicht nur der Ausfallsicherheit, sondern erhöhen auch im regulären Betrieb die Bandbreiten deutlich. Künftige Erweiterungen können so durch eine leistungsfähige IT-Infrastruktur mit einem fest eingeplanten Ressourcenpuffer schnell und flexibel realisiert werden, ohne an technische Grenzen zu stoßen oder zeitweilig überflüssige Kompromisse eingehen zu müssen.

Die Einsatzgebiete von Industrial Ethernet beschränkt sich nicht allein auf Produktionsanlagen, sondern umfasst auch alle anderen Bereiche, in denen eine Kommunikation unter schweren und harschen Bedingungen notwendig ist. Dazu zählt beispielsweise auch die Netzwerktechnik im Mobilfunk genauso wie die Logistik im Handel, die technische Überwachung in Laboren und Forschungseinrichtungen oder bei der Fahrzeugtechnik einschließlich Autos, LKW, Zügen, Flugzeugen oder der Schifffahrt. Eine besondere Herausforderung, die nur durch die Industrial Communication gelöst werden kann, ist dabei auch der Einsatz in Verbindung mit extrem aggressiven Chemikalien, wie sie etwa in der Petrochemie, der Pharmazie, dem Bergbau oder der chemischen Industrie zum Einsatz kommen. Ein Spezialbereich ist auch die Gesundheitsversorgung, die höchste Zuverlässigkeit aber auch Widerstandsfähigkeit gegen Desinfektions- und Reinigungsmittel erfordert. Für die sichere Kontrolle und Steuerung unter allen diesen Bedingungen kann das Industrial Ethernet durch zusätzliche Strukturen wie Remote I/O erweitert werden, die eine IT-Infrastruktur selbst in Sicherheitsbereichen wie Quarantäneeinrichtungen oder explosionsgeschützten Bereichen zur Verfügung stellt.

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