Sebastian Schriegel

Kompatibilitätsverfahren für Profinet-Hardware mit Ethernet Time Sensitive Networks

1. Auflage 2022.

kartoniert , 192 Seiten

ISBN 3662647419

EAN 9783662647417

Veröffentlicht Januar 2022

Verlag/Hersteller Springer Berlin Heidelberg

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Beschreibung

Die Vernetzung von industriellen Produktionssystemen soll in Zukunft auf Basis von Ethernet Time Sensitive Networks (TSN) umgesetzt werden. Die Einführung einer neuen Netzwerktechnik in die Feldebene der industriellen Produktion stellt jedoch eine besondere Herausforderung dar, da neben Netzwerkfunktionen eine echtzeitfähige Implementierung von Protokollen und spezifischen Anwendungen in die Feldgeräte erforderlich ist. Bei häufig geringen Stückzahlen der anwendungsspezifischen Geräte sind derartige Neuentwicklungen häufig wirtschaftlich nicht tragbar. Migrationsstrategien kommt daher eine entsprechend große Bedeutung zu.
Die Forschungsfrage dieser Arbeit lautet: Wie können bestehende Geräte des Echtzeit-Ethernet-Systems PROFINET mit den geforderten Funktions- und Leistungsmerkmalen wie Zeitsynchronisation und synchronisierte Kommunikation kompatibel mit Ethernet TSN-Netzwerken genutzt werden? Der Autor entwickelte Kompatibilitätsverfahren, mit denen dies möglich wird. Das zentrale Kompatibilitätsverfahren ist der Ethernet TSN-kompa¬tible Bridging-Modus Time Aware Forwarding (TAF), der zeitgesteuerte Kommunikation auf der Basis der Empfangszeit zeitrichtig weiterleitet und per Softwareupdate auf bestehender PROFINET-Hardware implementiert werden kann. Diese Geräte können damit in TSN-Netzwerke integriert werden und synchronisierte Kommunikation mit einem Jitter kleiner als 1 µs nutzen.

Portrait

Sebastian Schriegel absolvierte eine Berufsausbildung als Kommunikationselektroniker und studierte anschließend an der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe Elektrotechnik (Dipl.-Ing. FH) und Mechatronische Systeme (M.Sc.). Er arbeitet bei Fraunhofer IOSB-INA in Lemgo und schloss 2021 eine Promotion an der Universität Bielefeld (Dr.-Ing.) ab.