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14 www computerautomation de ● 2 21 Funktionale Sicherheit in 5G-Netzen Teil 2 Eine noch so gute Sensorik und Aktorik bleibt von begrenzter Wirkung wenn der Datenfluss nicht schnell und vor allem sicher erfolgt das gilt besonders für Anwendungen der funktionalen Sicherheit Welche Bedeutung kann hierfür 5G in den Fertigungen erlangen? In einem klassischen Fertigungsumfeld finden sich Teilanlagen mit sehr unterschiedlichen Anforderungen an die Kommunikation Beispiele sind AGVs Automated Guided Vehicles beziehungsweise Fahrerlose Transport-Systeme Kräne oder Roboter mit ihren Werkzeugen Solche Teilanlagen werden von einer SPS über industrietaugliche Feldbus-Systeme beziehungsweise industrielle EthernetNetzwerke wie Ethernet IP Profinet oder Ethercat gesteuert Im Vergleich zu einer Standard-IT-Kommunikation müssen diese Netzwerke besondere Anforderungen erfüllen wie • Kommunikation der industriellen Protokolle auf Layer 2 ISO OSI-Modell • Sehr kurze Zykluszeiten und unterschiedliche Timing-Anforderungen an Datenpakete • Hochpräzise Synchronisierung • Übertragung von Protokollen der funktionalen Sicherheit gemäß IEC 61784-3 Kommunikation und Funktionale Sicherheit Die industrielle Kommunikationstechnologie ist Voraussetzung für den zuverlässigen Betrieb von Anwendungen mit Anspruch auf funktionale Sicherheit Dazu sind die Produktionsanlagen Maschinen mit Sicherheitssensoren Sicherheitssteuerung und Sicherheitsaktoren ausgerüstet Die hier relevante IEC 61508 ist eine Grundnorm für funktionale Sicherheit sie definiert Die 5G-Artikelserie Die dreiteilige Artikelreihe behandelt die Frage wie Funktionale Sicherheit durch 5G-Funktechnik im lizenzierten Spektrum realisiert werden kann Als Motivation hierzu dient die Erwartung dass der Einsatz einer 5G-Kommunikation als Ergänzung zu den etablierten kabelgebundenen ethernetbasierten Feldbussen die Flexibilität und Produktivität einer Fertigung deutlich steigern kann 5G erfordert im Vergleich zu Technologien auf dem 2 4-GHZ-Band keine besonderen Koexistenz-Mechanismen was zu einer deterministischeren Leistung führt Dieses Thema wird ausführlich im noch folgenden Teil 3 dieser Artikelserie Beiträge von 5G zur Optimierung der Fertigungsautomatisierung behandelt Der bereits erschienene Teil 1 Computer & AUTOMATION 2021 Heft 1 S 39ff erläutert wie der Einsatz von 5G eine Fertigung spürbar intelligenter und damit leistungsfähiger machen kann und behandelt dazu verschiedene Use Cases Bild Schildknecht 5G-Serie