Sichere Kopplung von Profisafe und CIP-Safety

Um im Safety-Bereich sichere Netze effizient verbinden zu können, hat Bihl+Wiedemann vor einigen Jahren Safe Link, eine sichere Kopplung über die Ethernet-Schnittstelle seiner AS-Interface(AS-i)-Gateways mit integriertem Sicherheitsmonitor, entwickelt. Damit lassen sich mehrere sichere AS-i-Netze einfach miteinander verbinden, auch wenn sie in Anwendungen mit unterschiedlichen Feldbussen integriert sind. So können fast 2000 Slaves quer durch alle angeschlossenen AS-i-Netze direkt miteinander kommunizieren, unabhängig vom technologischen Gesamtkonzept der Anlage; der unmittelbare Zugriff auf die Ein- und Ausgangsdaten aller beteiligten Maschinen ist jederzeit gewährleistet.

Um im Safety-Bereich sichere Netze effizient verbinden zu können, hat Bihl+Wiedemann vor einigen Jahren Safe Link, eine sichere Kopplung über die Ethernet-Schnittstelle seiner AS-Interface(AS-i)-Gateways mit integriertem Sicherheitsmonitor, entwickelt. Damit lassen sich mehrere sichere AS-i-Netze einfach miteinander verbinden, auch wenn sie in Anwendungen mit unterschiedlichen Feldbussen integriert sind. So können fast 2000 Slaves quer durch alle angeschlossenen AS-i-Netze direkt miteinander kommunizieren, unabhängig vom technologischen Gesamtkonzept der Anlage; der unmittelbare Zugriff auf die Ein- und Ausgangsdaten aller beteiligten Maschinen ist jederzeit gewährleistet.

Damit von der Safe-Link-Technologie auch Anwender abseits von AS-i profitieren können, hat der Hersteller nun eine Lösung entwickelt, die zwei Safety-Protokolle sicher miteinander koppelt: das PI-Sicherheitsprotokoll Profisafe über Profinet und das ODVA-Sicherheitsprotokoll CIP Safety über EtherNet/IP. Die Lösung besteht aus zwei AS-i-3.0-Gateways mit integriertem Sicherheitsmonitor, die über Safe Link miteinander verbunden sind. Das AS-i-3.0-Profisafe-über-Profinet-Gateway-BWU3367 sammelt die sicheren Signale aus der PI-Welt ein, das AS-i-3.0-CIP-Safety-über-EtherNet/IP-Gateway-BWU3683 erledigt das gleiche für die ODVA-Welt. Die Kommunikation zwischen den Gateways beziehungsweise die Übersetzung der jeweiligen Signale erfolgt über Safe Link. Dadurch sind sichere Signale aus dem einen Netz jeweils auch im anderen Netz nutzbar. Bei der Kommunikation zwischen den beiden Gateways können bis zu 16 Byte übertragen werden. Die sichere Kopplung der Geräte erfolgt durch eine automatische Konfiguration in Asimon360, der Konfigurationssoftware des Herstellers. Dazu müssen nur die zu koppelnden Gateways ausgewählt werden, alles andere passiert automatisch im Hintergrund.

Um die sichere Kopplung zwischen Profisafe und CIP Safety zu verwirklichen, haben die Mitarbeiter in einem größeren Entwicklungsprojekt die Hardware und die Firmware der entsprechenden Gateways an die neuen Anforderungen angepasst. Außerdem haben sie die neue Funktionalität in die Konfigurationssoftware des Herstellers integriert. Produktmanager Mathias Bachman erläutert: „Normalerweise übertragen wir im Rahmen von Safe Link 4 Byte. Damit bis zu 16 Byte zwischen den Geräten sicher übertragen werden können, haben wir uns entschieden, das EtherNet/IP-Gateway komplett neu zu entwickeln.“ Beim Profinet-Gateway habe es ebenfalls eine Reihe von Verbesserungen gegeben, um den neuen höheren Anforderungen, die die sichere Kopplung der beiden Safety-Protokolle an die Geräte stellt, gerecht zu werden. „Dadurch, dass jetzt wesentlich mehr sichere Daten übertragen werden, haben wir neben der Übertragungskapazität der Safety-Protokolle auch die der Standard-Feldbuskommunikation erweitert“, schildert Bachman. „Und weil am Ende die Konfiguration der sicheren Kopplung von CIP Safety und Profisafe natürlich auch in der Asimon360 für die Anwender so einfach sein sollte, wie sie es von den anderen Funktionalitäten gewohnt sind, haben wir auch da einiges an Arbeit hineingesteckt.“

Die Neu- oder Weiterentwicklung der beiden AS-i-Safety-Gateways erfolgte auf der Basis einer neuen Hardware-Plattform. Diese arbeitet mit Dual-Core-Prozessoren mit 800 MHz. „Die Rechenleistung unserer Geräte hat sich damit im Vergleich zu den Gateways der ersten Generation um den Faktor 100 erhöht“, erläutert Mathias Bachmann und fügt hinzu: „Dank der deutlich vergrößerten Rechenleistung können wir zukünftig neben den oben genannten Funktionen auch noch eine zusätzliche OPC-UA-Schnittstelle in unsere Gateways integrieren.“ In Summe ermöglicht die universelle Schnittstelle dann den Datendurchgriff über alle Automatisierungs-, IT-, MES- und ERP-Ebenen bis in die Cloud. Komponenten unterschiedlicher Hersteller können damit in standardisierter Form vernetzt und ihre Daten zukünftig auch auf mobilen Endgeräten verarbeitet, analysiert und dargestellt werden. Die höhere Rechenleistung bildet auch die Grundlage für die Umsetzung zunehmend aufwendigerer Sicherheitskonzepte in immer komplexeren Umgebungen. aru