Netzwerk- unabhängiger Standard

Mit Open Safety bietet die EPSG unterstützt von B&R das weltweit erste, zu 100 % offene ­Sicherheitsprotokoll. Die Offenheit von Open Safety erstreckt sich dabei nicht nur auf die rechtliche Basis: Dank der Busunabhängigkeit von Open Safety können Anwender diese Technologie für alle Feldbusse, ­Industrial-Ethernet-Lösungen oder branchenspezifischen Kommunikationslösungen verwenden. Die EPSG unterstützt die Verwendung von open Safety mit beliebigen Transportprotokollen und bietet z. B. auch bei der Zertifizierung und Conformance ihre Hilfe an. GIT-SICHERHEIT.de sprach mit Stefan Schönegger, Business Manager Open Automation ­Technologies bei B&R.

GIT-SICHERHEIT.de: Herr Schönegger, der weltweit erste einheitliche Safety-Standard „Open Safety" stand im Fokus Ihrer Präsenz auf der Hannover Messe. Würden Sie uns bitte zunächst einen Überblick darüber geben, was dieser Standard leistet?

S. Schönegger: Zunächst: diese Technologie des SIL3 gesicherten netzwerkbasierten Datenaustausches zwischen Sensorik, Sicherheitssteuerungen und sicherer Aktorik ist bereits seit mehr als zwei Jahren für Powerlink Safety zertifiziert und in verschiedensten Industrien im Einsatz. Neu zur Hannover Messe wurde zusätzlich zu Open Safety über Powerlink nun auch eine Lösung Open Safety über Sercos, Open Safety über Ethernet/IP und Open Safety über Modbus TCP präsentiert - ein echter netzwerkunabhängiger Standard. Damit erreicht man bereits 2/3 der weltweiten Industrial Ethernet Nutzer. Weiters ist die Technologie natürlich auch für alle anderen Anwender von Protokollen und ihre Nutzerorganisationen frei verwendbar - die Gespräche dazu laufen bereits.

Die Automatisierungsbranche wartet schon seit längerem auf einen solchen Standard. Können Sie uns einmal ein Beispiel skizzieren, das uns den praktischen Nutzen dieses einheitlichen Safety-Standards demonstriert?

S. Schönegger: Der Nutzen liegt zum einen in den wesentlich reduzierten Kosten und Risiken für Sensorhersteller. Die Umsetzung des sicheren Protokolls müssen die Sensorhersteller in Zukunft, unabhängig vom Steuerungshersteller und damit eben vom jeweilig bevorzugten Transportprotokoll, nur einmalig durchführen. Für Betreiber von Produktionsanlagen geht der Vorteil noch einen Schritt weiter: Ist man mit einem Maschinenpark konfrontiert, welcher von unterschiedlichen Steuerungsherstellern automatisiert wurde, so ist Open Safety überhaupt die einzige Möglichkeit, eine durchgehende, maschinenübergreifende, integrierte Safety-Lösung zu verwenden - und dadurch Produktivitätssteigerungen zu erreichen, ohne dass man sich in der Wahl des Steuerungsherstellers einschränken oder einheitlich festlegen muss.

Erläutern Sie uns zunächst kursorisch die Funktionsweise von Open Safety?

S. Schönegger: Open Safety verwendet für die Übertragung von Nutzdaten das Prinzip der Datendopplung. Vereinfacht dargestellt verwendet man zwei jeweils CRC gesicherte Subtelegramme, welche gemeinsam mit einer eindeutigen Adresse und einer Zuordnung zu einer Domäne verknüpft werden, und verpackt darin die Nutzdaten. Damit wird die für SIL3 geforderte Restfehlerwahrscheinlichkeit von 10^-9° (für Bussysteme) erreicht. Als Services werden unter anderem die Übertragung von zyklischen Nutzdaten, von einmaligen Ereignissen oder von Parameterdaten angeboten. Auch Hotplug für modulare Maschinen und Anlagen wird voll unterstützt.

Können Sie dies einmal hinsichtlich der einzelnen Feldbusse und Industrial-Ethernet-Lösungen spezifizieren?

S. Schönegger: Das ist einfach darzustellen, denn es beschränkt sich auf ein Minimum. Im Sinne der Interoperabilität wird für die jeweiligen Services ein einheitlicher Dienst vom Transportprotokoll ausgewählt. Mehr ist aufgrund des verwendeten Blackchannel-Prinzips auch gar nicht notwendig.

Wie verhält es sich mit individuellen Bussystemen für Automatisierungsanwendungen?

S. Schönegger: Wenn Sie unter individuellen Bussystemen firmenspezifische Kommunikationslösungen meinen, dann steht natürlich auch hier die Nutzung von Open Safety vollkommen offen. Der Anwender spart sich die komplette Eigenentwicklung des Safety Layers und kann auf eine vom TÜV Süd und TÜV Rheinland zertifizierte Basis zurückgreifen sowie auch auf die Vorteile eines standardisierten Systems, z. B. der freien Wahl der Komponenten.

Open Safety arbeitet mit dem Black-Channel-Prinzip - was heißt das im Einzelnen?

S. Schönegger: Das bedeutet, dass die Übertragung der sicheren Daten absolut unabhängig vom darunter liegenden Transportprotokoll verwendet werden kann - die wesentliche technische Grundlage für den feldbusunabhängigen openSafety Standard.

Mit Open Safety lassen sich querverkehrsfähige Sicherheitsnetzwerke realisieren - dies wirkt sich vorteilhaft auf die Reaktionsgeschwindigkeiten und die Sicherheit aus. Erläutern Sie uns das bitte einmal etwas näher?

S. Schönegger: Die durch den Querverkehr - das heißt der direkten Kommunikation zwischen Teilnehmern - erreichte Verbesserung der Reaktionsgeschwindigkeit erhöht direkt die Produktivität. Durch die reduzierten Bremswege können z. B. höhere sichere Geschwindigkeiten genutzt werden oder die Sicherheitsabstände und damit die Maschinengröße drastisch reduziert werden. Vergleicht man unsere Lösung mit einem reinen Master-Slave Bussystem, so liegt der erzielbare Vorteil bei Faktor 16!

Wie sieht es mit der Investitionssicherheit für System- und Produkthersteller bei der Verwendung von Open Safety aus?

S. Schönegger: Die rechtliche und technische Unabhängigkeit vom Feldbus ist das Kernelement von Investitionssicherheit - genau das ist unser Prinzip!

Welche Unterstützung kann der Anwender von der EPSG erwarten?

S. Schönegger: Der Sourcecode für Master und Slave ist bereits frei erhältlich und kann von jedem kostenlos und lizenzfrei verwendet werden. Bei Fragen zur Nutzung bzw. zur Implementierung unterstützt das Team der EPSG.