Industrial Ethernet hat in den letzten Jahren eine rasante Entwicklung erfahren und spielt eine entscheidende Rolle in der Automatisierungs- und Steuerungstechnik. In diesem Blog-Beitrag möchten wir eine kurze Übersicht der wichtigsten Industrial Ethernet Standards geben (EtherCAT, PROFINET, EtherNet/IP, Modbus TCP/IP und POWERLINK) sowie deren spezifischen Highlights aufzeigen.
Bei der Wahl des passenden Standards spielt neben technischen Unterschieden auch die Zielregion für die Produkte eine entscheidende Rolle. Zum Beispiel ist in Europa PROFINET weit verbreitet, während EtherNet/IP in Nordamerika bevorzugt wird. Die Auswahl eines Standards, der bereits in der Region weit verbreitet ist, kann die Integration erleichtern.
Auch die Verfügbarkeit von Hardwarekomponenten und technischem Support kann je nach Region variieren.
Ferner unterscheiden sich die Kosten für Hardware, Lizenzen und Support je nach gewähltem Standard. So ist es wichtig eine Kosten-Nutzen-Analyse unter Berücksichtigung der spezifischen technischen Anforderungen zu machen.
Die wichtigsten Industrial-Ethernet-Standards im Vergleich:
EtherCAT
- Entwickler-Firma: Beckhoff Automation
- Typische Anwendungen: Hochgeschwindigkeits-Maschinensteuerung, Robotik, Automotive-Produktion.
- Technische Besonderheiten: Bietet extrem schnelle Zykluszeiten (bis zu Mikrosekunden) und präzise Synchronisation; Besonders geeignet für anspruchsvolle und zeitabhängige Anwendungen; Deterministisches Verhalten; Hohe Datenübertragungsraten.
- Stark vertreten in Europa, Asien und Nordamerika.
PROFINET
- Entwickler-Firma: Siemens
- Typische Anwendungen: Prozessautomatisierung, Fertigung, Gebäudeautomation.
- Technische Besonderheiten: Echtzeitfähigkeit mit hohen Datenübertragungsraten; Nutzt Standard-Ethernet-Netzwerke zur Kommunikation; Unterstützung von deterministischer und nicht-deterministischer Datenkommunikation; Hohe Flexibilität.
- Besonders verbreitet in Europa und insbesondere in Deutschland, aber auch zunehmend in Asien und Nordamerika.
EtherNet/IP
- Entwickler-Firma: Rockwell Automation
- Typische Anwendungen: Anlagenautomatisierung, Verpackungsmaschinen, Energieüberwachung.
- Technische Besonderheiten: Unterstützt Echtzeit- als auch Nicht-Echtzeit-Kommunikation; Erreicht hohe Datenübertragungsraten; Nutzt Standard-Ethernet-Netzwerke zur Kommunikation; Basiert auf dem Common Industrial Protocol (CIP).
- Vor allem in Nordamerika verbreitet, findet aber auch in Asien und Europa Anwendung.
Modbus TCP
- Entwickler-Firma: Schneider Electric
- Typische Anwendungen: Gebäudeautomatisierung, HVAC-Systeme, Wasseraufbereitung.
- Technische Besonderheiten: Nutzt Standard-Ethernet-Netzwerke zur Kommunikation; Einfache Implementierung; Für Echtzeit- und Nicht-Echtzeit-Kommunikation; Geringere Datenraten im Vergleich zu anderen Industrial Ethernet Systemen.
- Weltweit verbreitet, ohne spezifische regionale Konzentration.
POWERLINK
- Entwickler-Firma: B&R
- Typische Anwendungen: Werkzeugmaschinen, Robotik, CNC.
- Technische Besonderheiten: Bietet Echtzeitfähigkeiten ähnlich denen von EtherCAT, mit präziser Zeitsteuerung für kritische Anwendungen; Deterministische Datenübertragung; Unterstützung von Redundanzen; Robust.
- Hauptsächlich in Europa und Asien verbreitet.
Marktanteil verschiedener Feldbusse, Industrial Ethernet und drahtloser Kommunikationsstandards
Zusammenfassung
Die Welt der Industrial Ethernet Standards bietet eine breite Palette von Optionen, um die Anforderungen der Automatisierung und Steuerungstechnik zu erfüllen. EtherCAT glänzt mit blitzschneller Kommunikation, PROFINET punktet mit Flexibilität und Modbus TCP ist eine kostengünstige Lösung. Die Verbreitung der Protokolle hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Präsenz bestimmter Ausrüstungshersteller in der Region, historischer Entwicklung, industriellen Anforderungen und der Unterstützung durch Industriekonsortien.