Welches industrielle Netzwerk ist das beste?

Die Frage nach dem 'besten' industriellen Kommunikationsnetzwerk beschäftigt seit Jahrzehnten Ingenieure, Automatisierungsexperten sowie Gerätehersteller gleichermaßen. Die Wahl des passenden Netzwerks beeinflusst maßgeblich die Integration, Skalierung, Wartung sowie die langfristige Zukunftssicherheit industrieller Systeme. Doch gibt es dieses eine beste Netzwerk überhaupt? Die kurze Antwort: Nein. Denn entscheidend ist nicht das perfekte Netzwerk, sondern eine Strategie, die auf Offenheit, Flexibilität und Zukunftsfähigkeit setzt.

Bild: HMS Industrial Networks GmbH

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Die Bewertung industrieller Kommunikationsprotokolle erfolgt üblicherweise anhand zentraler technischer und strategischer Kriterien. Besonders relevant sind die folgenden vier Aspekte:

1. Echtzeitfähigkeit und Determinismus: In zahlreichen Automatisierungsanwendungen - etwa bei synchronisierter Mehrachsenbewegung oder anspruchsvollen Verpackungsprozessen - sind deterministisches Verhalten und minimale Latenzen unerlässlich. Protokolle wie Ethercat oder Sercos bieten extrem kurze Zykluszeiten von unter einer Millisekunde und werden daher oft in der Antriebstechnik eingesetzt. Auch Profinet IRT oder Powerlink liefern hohe Echtzeitleistungen mit entsprechender Hardwareunterstützung. Ethernet/IP und Modbus TCP sind für viele Standardanwendungen geeignet, benötigen aber mitunter Optimierungen für strenge Echtzeitanforderungen. Fazit: In der Antriebstechnik ist Geschwindigkeit unverzichtbar.

2. Skalierbarkeit und Topologie-Flexibilität: Ein zukunftssicheres Netzwerk muss sich sowohl für einzelne Maschinen oder Geräte als auch für verteilte Produktionssysteme eignen. Protokolle wie Profinet und Ethernet/IP lassen sich flexibel skalieren und unterstützen unterschiedliche Netzwerkarchitekturen wie Linien-, Stern- oder Ringtopologien. Darüber hinaus ermöglichen sie ihren etablierten feldbusbasierten Vorgängern Profibus und Devicenet eine schrittweise Migration zu den moderneren Ethernet-basierten Protokollen. Das erleichtert den Umstieg von Profibus auf Profinet sowie von Devicenet auf Ethernet/IP. Implementierungen, etwa auf Basis von WLAN oder zukünftig auch 5G, erweitern das Einsatzspektrum. Fazit: Skalierbarkeit bedeutet mehr als Größe - es geht um Anpassungsfähigkeit im gesamten Lebenszyklus.

3. Interoperabilität und Ökosystemunterstützung: Die Leistungsfähigkeit eines Netzwerks hängt nicht allein von seiner technischen Spezifikation ab, sondern auch vom verfügbaren Ökosystem: Herstellerunterstützung, Tool-Integrationen und Kompatibilität mit Engineering-Systemen sind entscheidend. Profibus und Profinet profitieren z.B. von der engen Verankerung im Siemens-Umfeld, Ethernet/IP ist im Ökosystem von Rockwell Automation stark vertreten. In Asien dominiert CC-Link IE, insbesondere durch Mitsubishi Electric. Zunehmend etablieren sich auch herstellerunabhängige Standards wie OPC UA, die durch plattformneutrale Datenmodelle eine herstellerübergreifende Kommunikation ermöglichen. Fazit: Das Ökosystem zählt oft mehr als das Protokoll selbst.

4. Diagnosefähigkeit und Wartbarkeit: Ungeplante Stillstände entstehen oft durch nicht erkannte Probleme. Für einen zuverlässigen Betrieb sind daher Diagnosefunktionen unerlässlich. Moderne Netzwerke liefern umfassende Informationen über Gerätestatus, Fehlerquellen und Signalqualität. Funktionen wie I&M (Identification & Maintenance) bei Profinet oder Diagnosedaten im CIP-Protokoll unterstützen die vorausschauende Wartung und ermöglichen eine deutlich beschleunigte Fehlerbehebung im Störungsfall.

Fazit: Netzwerkdiagnose ist kein Luxus - sie schützt vor Stillstand.