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Erfahrung
Welche Bedeutung hat die Installation eines Ethernet Kommunikationssystems für das SW-Engineering?
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Beschreibung der Erfahrung

Ethernet Kommunikation stellt einen De-facto-Standart in der Bürokommunikation dar. Sowohl im privaten als auch im unternehmerischen Bürobereich ist sie umfassend akzeptiert. Nun hat diese Technologie in verstärktem Maße Einzug in die Fabrikhalle gehalten. Die verschiedensten, auf Ethernet Kommunikation basierenden Industrieprotokolle wie EtherNet/IP, ModbusTCP, EtherCat, Powerlink, ProfiNet, SafeEthernet und andere, wurden entwickelt und finden in verstärktem Maße Anwendung. Hersteller und Endanwender von Automatisierungsgeräten streben die Nutzung der ökonomischen und technischen Vorteile der Ethernet Kommunikation wie große Datenrate, weite Verbreitung und Kompatibilität zu Officenetzwerken zur Verbesserung ihrer Produkte und Produktionssysteme an.

Das Problem der Installation eines Ethernet Verkabelungssystems

Die Anwendung von Ethernet basierter Kommunikation im industriellen Umfeld erfordert im Gegensatz zum Bürobereich eine verstärkte Betrachtung der Nutzungsbedingungen. Es geht hier um mehr als das einfache Verbinden von Endgeräten über Hubs, Switches und andere Geräte durch Kabel. Das industrielle Umfeld mit elektrischen Anlagen, Maschinen, Schmutz und Beschädigungsgefahren sowie die, insbesondere in der Steuerungstechnik zu garantierende, Zeitbedingungen der Datenübertragung erfordern eine detaillierte Planung, korrekte Installation und sicheres Testen.

Für die erfolgreiche Installation von Verkabelungssystemen für Ethernet-Netzwerke für den industriellen Bereich sind vier Phasen notwendig, die verschiedene Fragestellungen und Anforderungen aufwerfen.

Phase 1: Der Entwurf

In dieser Phase werden Verkabelungskomponenten ausgewählt und es wird die Konfiguration des Verkabelungs-systems entworfen. Den Startpunkt der Entwurfsphase bildet die Sammlung von Anforderungen an das Kommunikations-system. Besondere Bedeutung dabei besitzen die Bestimmung der im Kommunikationssystem zu integrierenden Automatisierungsgeräte, ihre räumliche Anordnung, der Umfang des notwendigen Datenaustausches zwischen den Geräten, der Umfang des notwendigen Datenaustausches zwischen den Geräten und der Systemumwelt, erwartete Entwicklungen/Veränderungen bezüglich der Geräte, Stabilitäts- und Sicherheitsanforderungen und mögliche mechanische, thermische oder elektro-magnetische Einflüsse?

Aus all diesen Informationen und einer Reihe weiterer Fragen ergibt sich ein Anforderungskatalog an das Netzwerk, dem durch eine geeignete Auswahl der Netzwerktopologie, der Netzwerkkomponenten und der Installationsweise Rechnung getragen werden muss. Dabei ist zu entscheiden welche Netzwerktopologie zu verwenden ist, welche passiven Geräte wie Kabel und Stecker zum Einsatz kommen und welche aktiven Geräte wie Switches, Hubs, Repeater oder Gateways genutzt werden.

Phase 2: Die Planung

In dieser Phase werden für ein Verkabelungssystem detaillierte Anforderungen, Anpassungen und Beziehungen zu Services, die ein spezielles Umfeld betreffen, unter Berücksichtigung von Qualitätszusicherungen aufgenommen. In dieser Phase werden neben Fragen der Integration des intendierten Netzwerkes in das industrielle Umfeld, auch Fragen der Planung der Ausführung der Integration betrachtet. Hier kommt eine sehr weitläufige Menge von Fragen zum Tragen. Beispiel dafür sind die folgenden: Wie werden die Kabeltrassen gestaltet? Wo verlaufen sie? Welche Kabel zwischen welchen aktiven Komponenten und Endgeräten enthalten sie? Wie werden die Kabel platziert? Welche Biegeradien können angewendet werden? Wie werden die Kabel befestigt und geerdet? Wie erfolgt die Kennzeichnung und Dokumentation des Verkabelungs-systems?

Fortsetzung
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