Überblick

POWERLINK ist eine Industrial Ethernet-Lösung, geschaffen um Anwendern ein einziges, konsistentes und integriertes Mittel zur Bewältigung aller Kommunikationsaufgaben in der modernen Automatisierung zu geben. Es eignet sich grundsätzlich für alle denkbaren Anwendungen im Maschinen- und Anlagenbau sowie in der Prozessindustrie.

Ein POWERLINK-Netzwerk verbindet sämtliche Komponenten der industriellen Automatisierungstechnik wie SPS, Sensoren, I/O-Module, Antriebsgeräte, Sicherheitssteuerungen, -sensoren und -aktuatoren sowie Visualisierungs- und Bediengeräte. Jeder POWERLINK-Zyklus übernimmt nicht nur die Übertragung von Nutzdaten für Anwendungen, sondern bietet auch ein definiertes, reserviertes Zeitfenster fixer Größe für Übertragungen diverser Anwenderdaten während seiner asynchronen Phase.

Deshalb können auch nicht-zeitkritische Daten übertragen werden, etwa für die Fernwartung oder Konfiguration von Geräten. Geräte, die nicht unmittelbar zur Automatisierungsebene gehören, lassen sich ebenfalls in die Netzwerkumgebung einbinden, beispielsweise Video-Kameras zur Geländeüberwachung und Zutrittskontrolle.

Darüber hinaus gestatten Gateways die Übertragung von Feldbusdaten in anderen Formaten als POWERLINK innerhalb der asynchronen Abschnitte der Zyklen. D.h. das Protokoll ermöglicht die Integration verschiedener Netzwerktypen.

Im Gegensatz zu anderen echtzeitfähigen Industrial Ethernet-Systemen ist POWERLINK eine vollständig softwarebasierte Lösung, die sich zu 100% am Ethernetstandard IEEE 802.3 orientiert.

Durch diese Konformität sowie den Verzicht auf herstellerspezifische Hardware kann POWERLINK gewährleisten, dass sämtliche Vorzüge und die Flexibilität der Ethernet-Technologie auch in diesem Echtzeitprotokoll nutzbar sind. Deshalb können Anwender dieselben standardisierten Hardwarekomponenten und Diagnosewerkzeuge nutzen wie bisher.

POWERLINK = CANopen via Ethernet

CANopen gehört heute zu den meist-genutzten Applikationsprotokollen. Zu den wesentlichen Vorteilen dieses Protokolls gehören seine standardisierten Gerätebeschreibungsdateien, die Statusinformationen, Parameterkonfigurationen, Geräteeigenschaften und die Möglichkeit, andere Daten transparent im Netzwerk zur Verfügung zu stellen. Eine wesentliche Entscheidung war, die Applikationsschicht des Protokolls als Träger aller CANopen-Mechanismen zu definieren. CAN in Automation (CiA), die internationale Vereinigung von CAN-Anwendern und Herstellern, war maßgeblich in diese Entwicklung eingebunden.

POWERLINK nutzt dieselben Gerätebeschreibungsdateien, Objektverzeichnisse und Kommunikationsmechanismen wieCANopen. Dies impliziert ebenso die Prozessdatenobjekte, Servicedatenobjekte und das Netzwerkmanagement. Wie bei CANopen ist der direkte Querverkehr eines der wesentlichen Merkmale auch von POWERLINK. Alle CANopen-Applikationen und Geräteprofile können in POWERLINK-Umgebungen ebenfalls direkt implementiert werden – Aus Sicht der Applikationen besteht kein Unterschied zwischen den beiden Protokollen. Deshalb kann POWERLINK als „CANopen over Ethernet“ bezeichnet werden.

Zukünftig kann OPC UA auch vollständig in das POWERLINK-Protokoll integriert werden. POWERLINK nutzt dabei die Möglichkeit in seiner asynchronen Phase, also unabhängig von den Echtzeitdaten, beliebige Ethernet-Daten zu transportieren.

Damit entfallen sämtliche Schnittstellen, ein Gateway zwischen IT-Welt und POWERLINK ist nicht nötig. So kann ein SCADA-System via OPC UA zum Beispiel direkt auf einen Sensor zugreifen, Parameter ändern und Diagnoseinformationen abrufen. Alle OPC UA Services sind uneingeschränkt verfügbar.