Belden hat auf der SPS 2016 am Ausstellungsstand demonstriert, dass Time-Sensitive Networking (TSN) der Schlüssel für moderne Automatisierungsnetzwerke ist. Präsentiert wird TSN mit Switches der RSP-Familie von Hirschmann und die Konfiguration von TSN mittels Hirschmanns Netzwerkmanagement-Software Industrial HiVision.
Standardisierte Echtzeitkommunikation
Das Belden-Entwicklungsteam der Marke Hirschmann hat auf dem Weg, in industriellen Anwendungen durch TSN eine standardisierte Echtzeit-Kommunikation zu ermöglichen, deutliche Fortschritte erzielt. Zunächst leistete es wichtige Beiträge im Zuge des TSN-Standardisierungsprozesses in der IEEE-Arbeitsgruppe 802.1 und danach wurden die aufkommenden Standards in die industriellen Netzwerkgeräte von Hirschmann integriert, so dass diese Technologie schon heute genutzt werden kann.
Laut Dr. Oliver Kleineberg, Advance Development Manager bei der Belden-Marke Hirschmann, wird Belden auch weiterhin dazu beitragen, dass TSN Realität wird: „Da die TSN-Standards es erlauben, zeitkritische Nachrichten und anderen Datenverkehr gleichzeitig zu übertragen, kann TSN als Schlüsseltechnologie in Automatisierungsnetzwerken eingesetzt werden. Für diese Netzwerke bietet TSN eine Reihe von Vorteilen. Dazu gehören beispielsweise eine garantierte, spezifische Ende-zu-Ende-Latenz für unternehmenskritische und zeitsensitive Anwendungen sowie ein geringer Jitter. Außerdem sorgt TSN für Interoperabilität zwischen Geräten verschiedener Hersteller, so dass sich Netzwerkinfrastrukturen nahtlos realisieren und auch erweitern lassen. Ferner bietet diese Technologie Herstellern größere Flexibilität, um Innovationen bei Standard-Ethernet wie etwa höhere Verbindungsgeschwindigkeiten oder neue physikalische Medien schnell in ihre Produkte zu integrieren.“
Zwar erfordert TSN eine umfassendere Konfiguration als Standard-Ethernet, aber branchenführende Produkte und Technologien der Marke Hirschmann von Belden tragen dazu bei, dass die Vorteile von TSN ohne großen Mehraufwand beim Netzwerkmanagement genutzt werden können.
Praxistauglich durch geeignete Werkzeuge
„TSN-Netzwerke lassen sich managen, indem auf jeden Switch und jedes Endgerät individuell zugegriffen wird und diese dann einzeln konfiguriert und überwacht werden, was übrigens bei managed Switches in Automatisierungsnetzwerken schon seit einiger Zeit der Fall ist“, so Dr. Kleineberg. „Allerdings ist bei TSN der Konfigurationsprozess komplexer. Dies liegt daran, dass in jedem Switch und jedem Endgerät die Parameter des IEEE 802.1Qbv Time-Aware Schedulers konfiguriert werden müssen. Obwohl das manuell durchgeführt werden kann, lassen sich durch geeignete Werkzeuge die Zeit und der Aufwand für die Inbetriebnahme von TSN-Echtzeit-Netzwerken erheblich reduzieren, wodurch diese Technologie praxistauglich wird. Und wenn im Netzwerk Störungen auftreten sollten, beispielsweise infolge einer fehlerhaften Konfiguration der Scheduling-Parameter eines Geräts, ist es sehr schwer, die Ursache ohne entsprechende Werkzeuge und eine Visualisierung herauszufinden.“
Die Netzwerkmanagement-Software Industrial HiVision von Hirschmann mit MultiConfig™-Funktion kann eingesetzt werden, um die Netzwerktopologie anzuzeigen und die TSN-Schedules mit nur wenigen Schritten für alle Teilnehmern komfortabel bereitzustellen. Sobald Industrial HiVision konfiguriert worden ist, lässt sich der Time Schedule von TSN-Netzwerken überwachen. Die grafische Visualisierung der Schedules der Netzwerkgeräte trägt dazu bei, problematische oder fehlerhafte Konfigurationen zu erkennen. Dadurch, dass die TSN-Technologie von Hirschmann sowohl in Netzwerkgeräten als auch der Netzwerkmanagement-Software Industrial HiVision vorhanden ist, können schon heute die Echtzeit-Automatisierungsnetzwerke der Zukunft realisiert und eingesetzt werden.
„Angesichts der besonderen Anforderungen, die das Industrial Internet of Things (IIoT) und Industrie 4.0 stellen, bietet TSN eine standardisierte Lösung für eine Ethernet-Kommunikation in Echtzeit, die es ermöglicht, unternehmenskritische Netzwerke mit hoher Bandbreite auszustatten und Datenströme mit unterschiedlicher Quality of Service über ein und dasselbe Netzwerk zu übertragen“, so das Fazit von Dr. Oliver Kleineberg.
