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48 Elektronik 0 9 2024 Mikrocontroller und Prozessoren Hochintegrierte Prozessoren Ethernet in der Fabrikautomation Eine auf Ethernet basierende Industriekommunikation ist für die Fabrikund Prozessautomatisierung durchaus keine unerreichbare Zukunftsvision mehr sondern wird inzwischen mit hohem Tempo umgesetzt Aber es bleiben Stolpersteine Von Vaibhav Desai Bei der Umsetzung von Ethernet in der Industriekommunikation bestehen weiterhin Herausforderungen im Zusammenhang mit den Kosten der Komplexität und der Skalierbarkeit Und das hat zur Folge dass auch heute noch die leitungsgebundene Kommunikation in den meisten Fällen über serielle Schnittstellen abgewickelt wird An - gesichts der Kosteneffektivität und Zuverlässigkeit von IO-Link und RS-485 sowie der Vertrautheit der Entwickler mit diesen Standards ist diese Praxis durchaus nachvollziehbar Neue Embedded-Prozessor-Technologien tragen allerdings dazu bei den Umstieg auf Ethernet zu beschleu nigen denn sie bieten integrierten MAC-Support und unterstützen verschiedene industrielle Ethernet-Protokolle wie EtherCat und Profinet Nachfolgend wird ein Einblick in die Herausforderungen beim Design industrieller Kommunikationssysteme gegeben und gezeigt welche Rolle Embedded-Prozessoren für die Akzeptanz von Ethernet spielen können Vorteile von Ethernet in der industriellen Kommunikation Wenn in modernen Fertigungsprozessen die Forderungen nach mehr Effizienz und Flexibilität erfüllt werden sollen muss mit Kommunikationsprotokollen gearbeitet werden die die schnell steigende Bandbreite vernetzter Systeme bewältigen können Es werden immer mehr Sensoren eingesetzt gleichzeitig steigen die Anforderungen an die Verarbeitungsfähigkeiten inklusive Edge-AI-Aufgaben All das führt dazu dass Systeme zunehmend die Fähigkeit besitzen müssen schnell und zuverlässig immer größere Datenmengen zu übertragen Hier kann Ethernet seine Vorteile ausspielen und einen Mechanismus für den Transfer latenzkritischer Daten bieten – insbesondere für Time-Sensitive Networking und Protokolle wie EtherCAT und Profinet Das gilt natürlich auch im Zusammenhang mit der Umstellung auf Industrie 4 0 in der immer mehr Fabriken auf Ethernet setzen um dem hohen Bandbreitenbedarf moderner Systeme gerecht zu werden und von einer verstärkt datengetriebenen Entscheidungsfindung zu profitieren Ethernet verbessert die Echtzeiteigenschaften der Fabrikund Prozessautomatisierung und versetzt die Fertigungsstätten der nächsten Generation in die Lage einen größeren Umfang an Machine Learning vorausschauender Analyse und autonomer Robotik zu integrieren Embedded-Prozessoren als Basis für den Umstieg Embedded-Prozessoren sorgen in industriellen Kommunikationsdesigns Bild Pat ric k He lm ho lz s to ck a do be c om