Am 24. Mai 2005 führte ein Reporter der Fachzeitschrift *Domestic and International Mechatronics Technology* im Kerry Centre ein Sonderinterview mit Kenneth F. Deken, Senior Vice President von Rockwell Automation, über die EtherNET/IP-Industrie-Ethernet-Technologie von Rockwell Automation und verwandte Technologien. Der Reporter fragte: „Seit dem letzten Jahr haben mehrere Unternehmen Roadshows zum Thema Industrie-Ethernet veranstaltet. Im Rahmen dieser Konferenzen habe ich mit verschiedenen technischen Mitarbeitern gesprochen. Nun fragen sich die Unternehmen, ob Industrie-Ethernet ein Konzept oder eine Technologie ist. Die Fachpresse lobt diese Technologie in höchsten Tönen. Tatsächlich ist sie, falls es sich um ein Konzept handelt, bereits in der Kommunikation und im Handel etabliert und wird auch im Alltag genutzt. Falls es sich um eine Technologie handelt, lautet meine erste Frage: Auf welcher Automatisierungsebene ist sie bereits im Einsatz? Zweitens: Kann sie eine umfassende Lösung vom Management bis zur Feldebene bieten? Drittens: Wie wird die Integration von IT und Automatisierung in Zukunft verbessert und weiterentwickelt? Ein chinesisches Sprichwort sagt: ‚Das Beste ist nicht unbedingt das Geeignetste; das Geeignetste ist das Beste.‘“ Hier ist eine weitere Frage: Gibt es eine Reihe von EtherNet/IP-Produkten, die speziell für den chinesischen Automatisierungsmarkt entwickelt wurden? Kenneth F. Deken: Die Automatisierung besteht aktuell aus drei Schichten: Informationsschicht, Steuerungsschicht und Geräteschicht. Wir begannen um 1996/97 mit der Informationsschicht und haben bis heute Hunderttausende von Knoten im Einsatz. Die zweite Schicht, die Steuerungsschicht, begann mit ControlNET. Seit der Einführung der Logix-Plattform im Jahr 1999 haben wir Hunderttausende installierte Instanzen. Die dritte Schicht ist DeviceNet, die relativ neu ist und bereits über eine Million Knoten umfasst. Die derzeit am schnellsten wachsende Technologie ist die IP-basierte I/O-Steuerungstechnik, die auf der I/O-Schicht implementiert wird und jährlich Zehntausende von Implementierungsmöglichkeiten bietet. Im Bereich umfassender Lösungen vom MES bis zur Produktionshalle liegt unsere Expertise in der Bereitstellung von Standardsoftware. Wir sind überzeugt, dass wir unseren Kunden im Softwarebereich einen einzigartigen Mehrwert bieten können. Wir verfügen über umfangreiche Anwendungserfahrung in diesen Bereichen, insbesondere in Anwendungen im Bereich der Steuerungssysteme. Die von uns aktuell angebotene Software umfasst hauptsächlich Mensch-Maschine-Schnittstellen, Stapelverarbeitungssoftware, Software für historische Daten und Produktionsdatenmanagement. Darüber hinaus bieten wir spezialisierte Lösungen für spezifische Branchen wie die Automobilindustrie, in der wir über umfassende Erfahrung und Expertise verfügen. Wir können diese Expertise optimal kombinieren. Beispielsweise gibt es in der pharmazeutischen Industrie den Produktionsstandard 21 CFR, und unsere Lösungen unterstützen Unternehmen dabei, diesen Industriestandard besser einzuhalten. Hinsichtlich zukünftiger Verbesserungen sehe ich die Integration, insbesondere die Softwareintegration, als größte Herausforderung. Dies beinhaltet die Vernetzung von MES-, ERP- und Steuerungssystemen, um eine bessere Konnektivität und automatisierte Datenverarbeitung über Ethernet/IP zu ermöglichen. Beim Hinzufügen von Geräten im Feld können wir beispielsweise ein Datenfenster in die Mensch-Maschine-Schnittstelle integrieren und die erfassten Echtzeitdaten über Ethernet/IP an die MES- und ERP-Ebene übertragen. Dies entspricht dem objektorientierten Kommunikationsstandard ISA S95, den wir bereits in unserem Netzwerk und unserer Software implementiert haben. Li: S88 ist ein Standard für die Stapelverarbeitung. S95 ist ein ISA-Kommunikationsstandard für die Datenübertragung von Sensoren und Netzwerken. Es basiert auf einem objektorientierten Übertragungsansatz. Kenneth F. Deken: Neben der Integration berücksichtigen wir auch die Sicherheit. Immer mehr Kunden fordern standardisierte, flexible und sichere Lösungen und Systeme. Diese Anforderung gilt nicht nur für Einzelsteuerungssysteme, sondern auch für Mehrsteuerungssysteme. Wir müssen dies aus zwei Perspektiven angehen: der Gewährleistung von Sicherheit sowohl aus Netzwerk- als auch aus Controller-Perspektive. Insbesondere mit EtherNET/IP können Kunden direkt über das Netzwerk auf das System zugreifen und Daten auslesen. In stark abgeschotteten Umgebungen können sie mit mehr Sicherheitsproblemen konfrontiert werden als früher. Wir sind uns auch bewusst, dass die beste Lösung nicht unbedingt die geeignetste ist. Neben der Förderung von EtherNET/IP werden wir weiterhin DeviceNET- und ControlNET-Produkte anbieten und sind zudem Mitglied des Foundation Bus (FF). Obwohl wir der Ansicht sind, dass EtherNET/IP allein alle Anforderungen erfüllen kann, da es das Standard-TCP/IP-Protokoll verwendet und jeder auf dem Standard-TCP/IP-Protokoll basierende Chip in EtherNET/IP integriert werden kann – dies ist sein Vorteil –, glauben wir auch, dass einige Anwendungsumgebungen besser für FF oder DeviceNET geeignet sein können. Beispielsweise wäre FF bei der Steuerung bestimmter Prozessinstrumente die bessere Wahl. DeviceNET eignet sich besser für kleinere Systeme mit Bedarf an kostengünstigen Knoten, während ControlNET die Anforderungen an redundante und deterministische E/A-Steuerung besser erfüllt. Daher werden wir weiterhin Busprodukte anbieten, darunter verschiedene Netzwerke unter CIP, wie EtherNET/IP, ControlNET und DeviceNET, die eine nahtlose Konnektivität ermöglichen und somit als ein einziges Netzwerk dargestellt werden können. Li: Da Ethernet „stromversorgte“ Hubs benötigt, ControlNET hingegen „stromlose“ Schnittstellen bietet, ist dies wahrscheinlich einer der Vorteile. Reporter: Derzeit fördern mehrere große Unternehmen wie Schneider Electric und Siemens Produkte für industrielles Ethernet, das als Weiterentwicklung des Feldbusses gilt. Früher gab es erhebliche Diskussionen über den Feldbus; jetzt, da sich das Feldbusprotokoll durchgesetzt hat, wird industrielles Ethernet meiner Meinung nach weiterhin ein wichtiges Thema bleiben. Was sind die Gründe für diesen verstärkten Fokus auf industrielle Ethernet-Standards? Wie sehen die Prognosen für die Anwendungsperspektiven und das Wachstum von industriellem Ethernet in China aus? Meine zweite Frage lautet: Was ist im Vergleich zu ProfiNET oder Modbus TCP von Schneider Electric der größte Vorteil von EtherNET/IP? Hierbei geht es uns um Echtzeitfähigkeit, Stabilität und Sicherheit. Welche Lösungen bietet es? Drittens: Wie vielfältig sind die Ethernet-Produkte? Welche Strategien werden künftig zur Vermarktung dieser Produkte eingesetzt? Kenneth F. Deken: Was industrielle Ethernet-Standards betrifft, denke ich, dass alle Unternehmen diese Ansicht teilen: China hat sich zunehmend zum globalen Produktionszentrum entwickelt. Wo produziert wird, findet auch Automatisierung statt, und die Bedeutung der Automatisierung in diesem Markt nimmt stetig zu. Als führender globaler Anbieter von Automatisierungslösungen sind wir uns der Bedeutung des chinesischen Marktes bewusst, und niemand möchte in diesem großen Markt den Anschluss verlieren. Darüber hinaus wissen wir, dass China die Anwendung wirklich offener und ausgereifter Technologien sehr begrüßt. Wir sind überzeugt, dass EtherNET/IP selbst für den chinesischen Markt bestens geeignet ist, da es folgende Eigenschaften aufweist: Erstens ist es vollständig offen. Unter allen Ethernet-Bussen dieser Stufe ist es am besten mit den TCP/IP- und UDP-Standards kompatibel. Dieses Ziel wurde bereits bei der Entwicklung des EtherNET/IP-Standards festgelegt. Li: Das zweite Merkmal ist die Echtzeit- und Synchronsteuerung auf Basis des IEEE-1588-Standards. Daher sind keine speziellen Chips für die Synchronisierung erforderlich, was ein Schlüsselelement für die Bewegungssteuerung darstellt. Das dritte Merkmal ist die Offenheit: Jede Ethernet-Schnittstelle kann als EtherNET/IP-Schnittstelle verwendet werden. Kenneth F. Deken: Unser EtherNET/IP bietet viele Vorteile. Erstens gibt es nur eine EtherNET/IP-Version; es wird nicht zwischen EtherNET/IP 1 und EtherNET/IP 2 unterschieden. Eine Version deckt alle Steuerungsanforderungen ab, im Gegensatz zu anderen Netzwerken, die für unterschiedliche Steuerungsanforderungen verschiedene Versionen benötigen. Li: Soweit ich weiß, benötigen andere Netzwerke in der Bewegungssteuerung eine spezielle Version. Kenneth F. Deken: EtherNET/IP basiert auf Standard-Ethernet-Chips und ist daher nicht auf Chips von Rockwell Automation beschränkt. Im Gegensatz zu anderen Bussystemen, die möglicherweise spezielle Chips benötigen, die nicht mit Chips anderer Hersteller kompatibel sind, stellt dies eine Einschränkung für die Anwender dar. Kenneth F. Deken: Was die Echtzeitleistung betrifft, erreichen wir jetzt Kommunikationsgeschwindigkeiten von 100 Nanosekunden. Li: Wir haben die IEEE-1588-Technologie eingesetzt, um Geschwindigkeiten innerhalb von ±100 Nanosekunden zu erzielen. Aus Sicht der Bewegungssteuerung ist EtherNet/IP anderen Netzwerken überlegen. Kenneth F. Deken: Im Bereich Sicherheit haben wir die SIL3-Zertifizierung erhalten und können nun Sicherheitslösungen mit dem EtherNet/IP-Protokoll anbieten. Wir haben bereits Sicherheitslösungen auf der DeviceNET-Schicht implementiert und werden diese nun auf EtherNet/IP anwenden. Dies ist unser nächstes Produktentwicklungsprojekt, das bereits läuft und kurz vor der Markteinführung steht. Darüber hinaus wurde der von uns verwendete CIP-Safety-Standard in Zusammenarbeit mit anderen Unternehmen entwickelt und eingeführt. Li: CIP Safety ist eine Kooperation zwischen drei Unternehmen: Omron, SICK und Rockwell Automation. Er kann auf allen drei Netzwerkschichten implementiert werden. Er ist bereits auf DeviceNET implementiert; wir bieten bereits DeviceNET-Safety-Produkte an. Der nächste Schritt ist die Markteinführung von EtherNet/IP-Produkten. Kenneth F. Deken: Wenn es um EtherNet/IP-Produkte geht, sind wir der Meinung, dass diese nicht ausschließlich von Rockwell Automation angeboten werden sollten. Viele andere Anbieter führen EtherNet/IP-Produkte. Kunden haben dadurch eine größere Auswahl, weshalb EtherNet/IP über die offene Organisation ODVA gefördert wird. Bei Rockwell Automation unterstützen bereits die meisten unserer Produkte EtherNet/IP-Konnektivität, darunter Steuerungen wie PLC 5, SLC, ControlLogix, CompactLogix, die PowerFlex-Frequenzumrichterfamilie und verteilte E/A-Familien wie PowerMonitor 3000. Auch Drittanbieter bringen EtherNet/IP-Produkte auf den Markt. Einer unserer Großkunden, General Motors, hat angekündigt, bis 2008 alle seine Werke weltweit auf EtherNet/IP als Standard umzustellen – eine vielversprechende Entwicklung. Zu den nächsten Schritten der Förderung kann Herr Rakesh Khanna, der in Asien hauptsächlich für die EtherNet/IP-Förderung zuständig ist, sicherlich weitere Informationen geben. Rakesh Khanna: Wir verfolgen viele Werbeziele, unser Hauptziel ist jedoch, das Bewusstsein für EtherNET/IP bei unseren Nutzern zu stärken und ihnen die Vorteile dieser Technologie für ihre Anwendungen aufzuzeigen. Daher setzen wir Methoden wie Schulungen in Kombination mit Kundenanwendungen ein, um ihnen die Vorteile von EtherNET/IP in der Praxis zu verdeutlichen. Darüber hinaus kooperieren wir mit Normungsorganisationen in verschiedenen Ländern, um EtherNET/IP zu fördern und ihnen zu verdeutlichen, dass es sich um einen wirklich offenen Standard handelt. Wir helfen ihnen zu verstehen, dass die Verwendung von EtherNET/IP im nationalen Normungsprozess diesen Prozess erheblich beschleunigen kann. Wir stellen diesen Organisationen außerdem zahlreiche Dokumente und Protokolle der ODVA zur Verfügung und unterstützen sie bei der Übersetzung in ihre jeweiligen Landessprachen, um eine bessere Anwendung zu ermöglichen. Wie Kenneth F. Deken bereits erwähnte, werden wir mit vielen EtherNET/IP-Anbietern zusammenarbeiten, um ein breiteres Angebot an EtherNET/IP-Produkten zu schaffen. In diesem Zusammenhang arbeiten wir auch mit Normungsorganisationen in verschiedenen Ländern und der ODVA zusammen, um die Verbreitung von EtherNET/IP zu fördern. Reporter: Wird sich der Feldbuskrieg von einst in China wiederholen, was die Wettbewerbslandschaft im Bereich Industrial Ethernet betrifft, und welche Auswirkungen wird dies auf chinesische Anwender haben? Wie lange wird es dauern, die ursprünglich mit der Entwicklung des Industrial-Ethernet-Konzepts verfolgten Ziele der Integration und Vereinheitlichung verschiedener Feldbusse zu erreichen? Welche Rolle spielt Rockwell Automation dabei? Kenneth F. Deken: Zur ersten Frage: Der Feldbuskrieg fand tatsächlich Ende der 1980er und Anfang der 1990er Jahre mit einigen Hin und Her statt. Die aktuelle Kontroverse um Ethernet unterscheidet sich von damals. Damals waren Feldbusse geschlossen; die Busse verschiedener Hersteller waren nicht miteinander kompatibel, sodass den Kunden keine Wahl blieb. Heute sind die Busse offen, und verschiedene Hersteller bieten Schnittstellen untereinander an. Der Fokus sollte nun darauf liegen, ob es sich um ein wirklich offenes oder ein proprietäres Netzwerk handelt. Wir müssen mehr tun, um Kunden zu schulen und aufzuklären und ihnen die vielen verschiedenen Optionen aufzuzeigen. Sie können sich für ein wirklich offenes, standardisiertes Netzwerk entscheiden oder für ein anderes. Ich glaube, unsere Wettbewerber verfolgen denselben Ansatz: Sie schulen ihre Kunden, und letztendlich liegt die Entscheidung für das Netzwerk beim Kunden. Ich bin überzeugt, dass chinesische Kunden und Unternehmen davon profitieren werden. Wenn die Wahl eines wirklich standardisierten, offenen Netzwerks die nahtlose Integration von Prozesssteuerung, Bewegungssteuerung, Sicherheit, HMI usw. ermöglicht, ist der Kunde der größte Gewinner. Auch wir als Rockwell Automation möchten wirklich offene und standardisierte Netzwerke anbieten. Unsere Kunden benötigen nach der Nutzung der von Rockwell Automation bereitgestellten Netzwerke keine Rockwell Automation-Hardware mehr; sie können dasselbe Netzwerk mit Produkten anderer Gerätehersteller realisieren. Li: Neben den Kunden profitieren auch die Gerätehersteller. Kenneth F. Deken: Erstens die objektorientierte Ausrichtung. Ähnlich wie beim Kauf eines Computers, der früher viel Konfiguration erforderte, ist er dank der Windows-Plattform, die auf objektorientierten Prinzipien basiert, sofort einsatzbereit. Netzwerke sollten sich ebenfalls in diese offene, objektorientierte Richtung entwickeln. Zweitens: Im Hinblick auf die Sicherheit bietet EtherNet/IP mit seinem direkten Zugriff über das Internet erhebliche Sicherheitslücken.