IT und Produktion gefahrlos koppeln

Security in Automatisierungsnetzen
IT und Produktion gefahrlos koppeln
geschrieben von Torsten Rössel und Oliver Puls/jos Dipl.-Math. Torsten Rössel ist Director Business Development bei Innominate Security Technologies in Berlin; Dipl.-Ing. Oliver Puls ist Leiter Netzwerktechnik, Business Unit Automation Systems bei Phoenix Contact in Blomberg. am 06.11.2007
Zu einer Verbindung der Netze von Produktions- und Bürowelt gehört auch eine schlagkräftige Sicherheitsstrategie. In die Produkte – etwa Firewalls – fließt im günstigsten Fall auch das Know-how von Herstellern beider Lager ein.

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In Ethernet-basierenden Automatisierungslösungen finden Security-Aspekte bislang kaum Berücksichtigung. Aufgrund der zunehmenden Kopplung der Produktions- an die Büronetzwerke ist es jedoch zwingend erforderlich, die gegenseitigen Zugriffe und Beeinflussungen zu regeln. Wie bei der Entwicklung industrietauglicher Switches muss die Gerätetechnik die Anforderungen der Automatisierung in puncto Robustheit und Handhabung erfüllen sowie die jeweiligen IT-Standards unterstützen.

Ziel einer jeden Automatisierungslösung ist die Steigerung der Produktivität. Eine besondere Bedeutung kommt dabei der Robotik zu. Roboter werden schneller und komplexer, und die Anforderungen an ihre Präzision steigen stetig. Für das Kommunikationssystem bedeutet dies mehr Bandbreite, schnellere Prozesse und Kommunikation sowie die Einbindung intelligenterer Sensorik und Aktorik.

Wichtige Trends in der Automatisierung

Neben dem zunehmenden Einsatz von Robotern ist zur Senkung der Lifecycle-Kosten die Vereinfachung des Engineerings wichtig. Daraus resultiert die Forderung nach einer nahtlosen Kommunikation über alle Unternehmensebenen auf der Basis einer einheitlichen Technik. Vor diesem Hintergrund haben Hersteller wie Phoenix Contact zahlreiche Ansätze der IT in die Produkte der Automatisierungstechnik integriert. Dies macht einen konsequent durchgängigen Informationsfluss vom Sensor bis in die Unternehmensleit- und Webebene möglich.

Anfang der 1980er-Jahre begann der Siegeszug der speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS). Zentrale Einheiten lesen dort die Signale hunderter Sensoren ein und steuern aus diesen Informationen die Aktorik, wobei die langen Kabelstrecken von Nachteil sind.

Dies hat weitreichende praktische Konsequenzen: Noch heute lassen sich 80 Prozent der Ausfälle von Automatisierungssystemen auf Installations- und Kabelprobleme zurückführen.

Automatisierungssysteme arbeiten dezentral

Anfang der 1990er-Jahre etablierten sich dann Feldbussysteme wie Interbus. Peripheriegeräte – zum Beispiel E/A-Karten – lassen sich nun dezentral installieren und über ein einziges Kabel miteinander verbinden.

Dies bringt gleich mehrere Vorteile mit sich: Der dezentrale Ansatz ermöglicht die Überprüfung einzelner Anlagenteile. Fehler lassen sich außerdem einfacher lokalisieren und umgehend beheben, denn ein einzeln verlegtes Kabel kann schneller auf Beschädigungen untersucht und ausgetauscht werden, als wenn es Teil eines dicken Kabelbaums wäre.

Im Bereich der aktiven Infrastruktur gilt ähnliches, denn dort hat sich zum Beispiel bei den Switches der dezentrale Ansatz auch in Ethernet-basierenden Lösungen durchgesetzt.

Faktoren für effiziente Sicherheitstechnik

Der Einsatz von Security-Lösungen in Produktionsnetzwerken ist hauptsächlich durch folgende Faktoren geprägt:

Zusammenarbeit und Verantwortlichkeiten der IT- und Automatisierungstechniker,

spezifische technische Anforderungen des Automatisierungssystems – wie Deterministik, Echtzeit oder Verfügbarkeit,

Ausbildungsstand der Fachdiziplinen bei der Administration der Infrastruktur und

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