Siemens will auf der Hannover Messe 2018 anhand eines Messemodells die Vorteile von Time-Sensitive Networking demonstrieren: TSN ermöglicht laut dem Hersteller eine robustere und zuverlässigere Ethernet-Kommunikation zwischen Maschinen und Anlagen auch unter hoher Netzwerklast. Im Modell kommt dabei OPC UA PubSub (Publisher/Subscriber) zusammen mit TSN für die Maschine-zu-Maschine-Kommunikation (M2M) zum Einsatz. Durch seine Zuverlässigkeit biete das zeitkritische Netz entscheidende Vorteile in der Automation wie beispielsweise in der Automobilindustrie, dem Maschinenbau und der Nahrungsmittelherstellung. Die ersten Siemens-Produkte – Netzwerkkomponenten, Kommunikationsprozessoren, Software und Netzwerk-Management mit TSN-Funktionalität – sollen Ende 2018 verfügbar sein.

Das Messemodell besteht aus zwei Robotern, die jeweils über Profinet mit einer Simatic-Steuerung kommunizieren und dabei synchronisierte Bewegungen zeigen. Die Synchronisation zwischen den beiden Steuerungen erfolgt über das TSN-Netzwerk mit OPC UA PubSub basierend auf TSN. Entscheidend ist laut Siemens das Publisher/Subscriber-Prinzip (PubSub): Ein Publisher – etwa eine Maschinensteuerung – stellt Daten in das Netz, die allen Subscribern zur Verfügung stehen. Die Subscriber „entscheiden“ dabei selbst, ob sie diese Informationen benötigen. Über eine Bandbreitenreservierung ist die Datenübertragung im Netzwerk garantiert und unabhängig von der Auslastung genau vorhersagbar.

Das Modell greife so die Vorteile von OPC UA mit TSN auf. Es vereint laut Siemens mit TSN die existierenden Standards und optimiert Ethernet um erweiterte Quality-of-Service-Mechanismen (QoS), Zeitsynchronisation, geringe Übertragungslatenz und stoßfreie Redundanz. Vor allem die QoS-Priorisierungen sollen Anwendern mit hohen Anforderungen an eine zuverlässige Kommunikation große Vorteile bringen. Sie sichern den Applikationen ihren jeweiligen Kommunikationsbedarf durch eine Bandbreitenreservierung mit vorhersagebaren Latenzzeiten.

Zusätzlich zeigt das Modell die Koexistenz der TSN-Kommunikation mit einer Standard-Ethernet-Kommunikation. Dazu werden Daten über einen Kommunikationsprozessor aus der Steuerung in die MindSphere übertragen.

Time-Sensitive Networking hat laut Siemens die notwendige technische Reife inklusive Standards erreicht. Dies zeige sich auch daran, dass erste entsprechende Bausteine als Hardwarebasis verfügbar sind. Dies ermöglicht es Siemens ebenso wie anderen Herstellern, bestehende industrielle Netzwerke um neue Anwendungsmöglichkeiten zu erweitern.

Weitere Informationen stehen unter www.siemens.de/tsn zur Verfügung.

Dr. Jörg Schröper ist Chefredakteur der LANline.