Wandelbare Industrie-PCs und sichere Vernetzung als Schlüssel der industriellen Transformation
Safety bis zum letzten Sensor
Zentrale Voraussetzungen für eine erfolgreiche digitale Transformation sind eine klare Strategie sowie die konsequente Integration moderner Technologien wie Cloud-Computing, künstliche Intelligenz und IIoT. In der praktischen Umsetzung rücken zunehmend Anwendungsszenarien in den Fokus, die Automatisierungs- und Sicherheitslösungen in einem All-in-One-Ansatz vereinen. Das erhöht - ganz pragmatisch betrachtet - die Durchgängigkeit zwischen Safety und klassischer Automatisierung.
Bild: Pilz GmbH & Co. KGEine einfach handhabbare Basis für Industrie-4.0-Konzepte bieten Industrie-PCs, wie der IndustrialPI von Pilz. Offen und modular ausgelegt, nutzt er als Betriebssystem die frei verfügbare Open-Source-Software Linux. Je nach Anforderung lässt er sich als Gateway in IIoT-Umgebungen oder als Soft-SPS in unterschiedlichen Anwendungsbereichen einsetzen.
Bild: Pilz GmbH & Co. KGWandelbare Industrie-PCs unterstützen
Doch was leisten solche wandelbaren Industrie-PCs konkret? Als IIoT-Gateway eingesetzt, ermöglichen IPCs intelligente Diagnoseszenarien: jederzeit verfügbar, klar verständlich und unabhängig vom Standort abrufbar. Gerade für dezentral aufgebaute Anlagen ist das entscheidend, um Produktionsprozesse kontinuierlich zu überwachen, Störungen frühzeitig zu erkennen und Inbetriebnahmen zu beschleunigen.
Der IndustrialPI lässt sich dabei unkompliziert in bestehende Systemarchitekturen integrieren. In unmittelbarer Nähe von Maschinen und Anlagen erfasst er Prozess- und Betriebsdaten und überträgt diese direkt - etwa in eine Unternehmens-Cloud. Als Soft-SPS übernimmt er darüber hinaus klassische Automatisierungsaufgaben. Typische Anwendungen sind die Steuerung von Portalmaschinen zum Sortieren von Batteriezellen oder Kartonaufrichtern in der Verpackungsindustrie. Auch Antriebsaufgaben lassen sich realisieren - von reinen Steuerungsapplikationen bis hin zu synchronen Achsbewegungen im Antriebsstrang. Wandelbare Industrie-PCs unterstützen Anwender damit flexibel und passgenau bei der Umsetzung individueller Industrie-4.0-Konzepte.
Flexible Konnektivität als kritischer Faktor
Ein weiterer Schlüssel zur industriellen Transformation ist eine Konnektivität, die eine nahtlose Kommunikation bis ins Feld ermöglicht. Grundlage hierfür sind offene und flexible IIoT-Architekturen. Nur dynamische Lösungsansätze erlauben ein zuverlässiges Zusammenspiel zahlreicher Geräte, Installationen und Anwendungen. Auch hier spielen Industrie-PCs ihre Stärken aus - etwa als Gateway, Datensammler und Diagnoseeinheit. Beim IndustrialPI ist dies in Kombination mit der sicheren Kleinsteuerung Pnozmulti 2 und dem Automatisierungssystem PSS 4000 möglich. Diese Gesamtlösung ermöglicht den Datenaustausch zwischen dem Internet der Dinge und Cloud-Services.
In der Praxis sind es vor allem ganzheitliche Automatisierungslösungen inklusive Safety und Security, die modulare und dezentrale Produktionsanlagen flexibel erweiterbar und schnell startbereit machen. Gleichzeitig sorgen sie für eine verlässliche, skalierbare Datenkommunikation - mit sicherheitsgerichteter ebenso wie mit Standardkommunikation.
Bild: Pilz GmbH & Co. KGDurchgängige Kommunikation mit IO-Link Safety
In vernetzten Industrieumgebungen gewinnen Kommunikationssysteme wie IO-Link Safety und der Standard FSoE (Failsafe over Ethercat) zunehmend an Bedeutung. IO-Link Safety ermöglicht eine durchgängige sichere Kommunikation bis zu jedem Sensor und Aktor im Feld. Entsprechende Sensoren, etwa Pilz-IO-Link-Safety-Sicherheitssensoren, liefern nicht nur Statusinformationen, sondern unterstützen auch erweiterte Diagnosefunktionen. Die Geräte identifizieren und parametrieren sich selbst, was den Austausch von Komponenten vereinfacht und Stillstandszeiten reduziert.
Darüber hinaus lassen sich Anwendungen intelligent überwachen. So können beispielsweise Daten aus Sicherheitslichtgittern für die vorausschauende Wartung genutzt werden. IO-Link Safety erfüllt damit die Anforderungen nach flexibler Automatisierung durch eine sichere, standardisierte Punkt-zu-Punkt-Kommunikation. Vorteile wie Feldbusunabhängigkeit sowie die Erreichbarkeit höchster Sicherheitsstufen bis PL e nach EN ISO13849-1 bzw. SIL 3 nach IEC61508/62061 erhöhen zusätzlich die Maschinenverfügbarkeit.
Bild: Pilz GmbH & Co. KGSichere Übertragung bis zum letzten Sensor
Industrielle Kommunikation muss heute eine sichere Datenübertragung bis zum letzten Sensor gewährleisten. Auch FSoE leistet hierzu einen wichtigen Beitrag. Der Standard nutzt das sogenannte Black-Channel-Prinzip, über das sicherheitskritische Daten unabhängig vom verwendeten Netzwerk übertragen werden können - einschließlich Ethernet und drahtloser Verbindungen. Damit unterstützt FSoE die Anforderungen von Industrie 4.0 an eine vertikal integrierte, echtzeitfähige Kommunikation in intelligenten Fabriken. Die hohe Zuverlässigkeit wird durch die Standardisierung nach IEC61784-3 sowie die Zertifizierung bis SIL 3 sichergestellt. Diese Form sicherer Konnektivität trägt dazu bei, Fertigungsprozesse effizienter und robuster auszulegen.
Mehr Flexibilität durch FSoE
Darüber hinaus erhöht FSoE die Flexibilität in der Anlagenarchitektur. Sicherheitsrelevante und nicht sicherheitsrelevante Prozessdaten lassen sich gleichzeitig über ein einziges Ethercat-Netzwerk - auch als Einkabel-Lösung - übertragen. Das ermöglicht eine nahtlose Integration von Sicherheitsfunktionen in bestehende Maschinenkonzepte und macht separate Sicherheitsverkabelungen überflüssig. Konfigurierbare Kleinsteuerungen, die FSoE nutzen, steigern so Effizienz und Sicherheit gleichermaßen. Die vereinfachte Systemarchitektur reduziert Komplexität sowie Installations- und Wartungskosten.
Einkabel-Lösung ontop
Die sichere Kleinsteuerung Pnozmulti 2 kommuniziert über Ethercat in Kombination mit Safety-over-Ethercat (FSoE). Sie überträgt sowohl steuerungs- als auch sicherheitsrelevante Informationen über ein gemeinsames Kabel. Dadurch lassen sich sicherheitsrelevante Anlagenstrukturen einfacher anbinden und Infrastrukturen sicher vernetzen - etwa mit sicheren Radarsensoren wie Psenradar oder sicherer Antriebstechnik PMC, beide von Pilz. Fungiert die Pnozmulti 2 als FSoE-MainInstance, sind umfassende Safe-Motion-Anwendungen realisierbar. FSoE-fähige Sensoren und Aktoren lassen sich dann unkompliziert in das Netzwerk integrieren.
Fazit: Ganzheitliche Automatisierungslösungen inklusive Safety sind ein zentraler Baustein für die digitalisierte Industriewelt. Sie ermöglichen die flexible Erweiterung und schnelle Inbetriebnahme modularer, dezentraler Produktionsanlagen und stellen zugleich eine verlässliche, skalierbare Kommunikation bis ins Feld sicher - ein entscheidender Beitrag zur nachhaltigen Verfügbarkeit industrieller Anlagen.
PNOZmulti 2 goes FSoE
Ab Version 11.3 des Softwaretools Pnozmulti Configurator lässt sich die Pnozmulti 2 flexibel in FSoE-basierte Ethercat-Architekturen integrieren: Sie kann sowohl als FSoE-MainInstance, als FSoE-SubInstance als auch als Ethercat-SubDevice eingesetzt werden. In Kombination mit dem Basisgerät Pnoz m B1 oder dem Ethercat-FSoE-Kommunikationsmodul sind bis zu vier MainInstance-zu-MainInstance- sowie bis zu 60 MainInstance-SubInstance-Verbindungen realisierbar. Damit ermöglicht die Lösung eine durchgängige, feldbusbasierte Einkabel-Architektur - inklusive sicherheitsgerichteter und Standardkommunikation.
Konnektivität bei Pilz
Konnektivität ist bei Pilz seit vielen Jahren ein zentrales Entwicklungsfeld. Ziel ist es, Netzwerke sicherer zu machen, die Anlagenverfügbarkeit zu erhöhen und Infrastrukturen langfristig zukunftsfähig auszulegen. Die Geräte und Systeme sind konsequent auf durchgängige Kommunikation ausgelegt.
Mit SafetyNet p entwickelte Pilz früh einen eigenen, sicheren Ethernet-basierten Feldbus mit Echtzeitfähigkeit und integrierter Safety-Kommunikation. Als einziges sicheres Ethernet-Feldbussystem unterstützte SafetyNet p von Beginn an das Publisher/Subscriber-Prinzip. Dieses Knowhow bildet heute eine wichtige Grundlage für Safety over OPC UA.
Pilz treibt die Entwicklung sicherer Kommunikationstechnologien aktiv voran, u.a. seit 2018 im IO-Link-Safety-Konsortium, wo das Unternehmen maßgeblich an der technischen Spezifikation sowie an Tests und Zertifizierungen beteiligt war.
Für internationale Anwendungen unterstützt Pilz die jeweils etablierten Protokolle: Profinet/Profisafe in der europäischen Automobilindustrie, Ethercat/FSoE in vielen europäischen und asiatischen Märkten sowie Ethernet/IP in den USA. Ergänzend rückt OPC UA (FX) für die sichere Kommunikation zwischen Steuerungen und dezentralen Feldgeräten zunehmend in den Fokus. Aktuell steht bei Pilz neben der Konnektivität über IO-Link Safety auch die zu Feldbussen über Pilz-Safety-Steuerungen im Fokus.
PNOZmulti 2 goes FSoE
Ab Version 11.3 des Softwaretools Pnozmulti Configurator lässt sich die Pnozmulti 2 flexibel in FSoE-basierte Ethercat-Architekturen integrieren: Sie kann sowohl als FSoE-MainInstance, als FSoE-SubInstance als auch als Ethercat-SubDevice eingesetzt werden. In Kombination mit dem Basisgerät Pnoz m B1 oder dem Ethercat-FSoE-Kommunikationsmodul sind bis zu vier MainInstance-zu-MainInstance- sowie bis zu 60 MainInstance-SubInstance-Verbindungen realisierbar. Damit ermöglicht die Lösung eine durchgängige, feldbusbasierte Einkabel-Architektur - inklusive sicherheitsgerichteter und Standardkommunikation.
Konnektivität bei Pilz
Konnektivität ist bei Pilz seit vielen Jahren ein zentrales Entwicklungsfeld. Ziel ist es, Netzwerke sicherer zu machen, die Anlagenverfügbarkeit zu erhöhen und Infrastrukturen langfristig zukunftsfähig auszulegen. Die Geräte und Systeme sind konsequent auf durchgängige Kommunikation ausgelegt.
Mit SafetyNet p entwickelte Pilz früh einen eigenen, sicheren Ethernet-basierten Feldbus mit Echtzeitfähigkeit und integrierter Safety-Kommunikation. Als einziges sicheres Ethernet-Feldbussystem unterstützte SafetyNet p von Beginn an das Publisher/Subscriber-Prinzip. Dieses Knowhow bildet heute eine wichtige Grundlage für Safety over OPC UA.
Pilz treibt die Entwicklung sicherer Kommunikationstechnologien aktiv voran, u.a. seit 2018 im IO-Link-Safety-Konsortium, wo das Unternehmen maßgeblich an der technischen Spezifikation sowie an Tests und Zertifizierungen beteiligt war.
Für internationale Anwendungen unterstützt Pilz die jeweils etablierten Protokolle: Profinet/Profisafe in der europäischen Automobilindustrie, EtherCAT/FSoE in vielen europäischen und asiatischen Märkten sowie Ethernet/IP in den USA. Ergänzend rückt OPC UA (FX) für die sichere Kommunikation zwischen Steuerungen und dezentralen Feldgeräten zunehmend in den Fokus. Aktuell steht bei Pilz neben der Konnektivität über IO-Link Safety auch die zu Feldbussen über Pilz-Safety-Steuerungen im Fokus.
Zentrale Voraussetzungen für eine erfolgreiche digitale Transformation sind eine klare Strategie sowie die konsequente Integration moderner Technologien wie Cloud-Computing, künstliche Intelligenz und IIoT. In der praktischen Umsetzung rücken zunehmend Anwendungsszenarien in den Fokus, die Automatisierungs- und Sicherheitslösungen in einem All-in-One-Ansatz vereinen. Das erhöht - ganz pragmatisch betrachtet - die Durchgängigkeit zwischen Safety und klassischer Automatisierung.
Bild: Pilz GmbH & Co. KGEine einfach handhabbare Basis für Industrie-4.0-Konzepte bieten Industrie-PCs, wie der IndustrialPI von Pilz. Offen und modular ausgelegt, nutzt er als Betriebssystem die frei verfügbare Open-Source-Software Linux. Je nach Anforderung lässt er sich als Gateway in IIoT-Umgebungen oder als Soft-SPS in unterschiedlichen Anwendungsbereichen einsetzen.
Pilz GmbH & Co. KG
Dieser Artikel erscheint in SPS-MAGAZIN 1 (Februar) 2026 - 13.02.26.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
