Um auf den steigenden Bedarf an sicheren Anlagen und resilienten Produktionsnetzwerken reagieren zu können, hat Hilscher eine neue Chiptechnologie für Mastercontroller im Gigabit-Bereich vorgestellt. Sie ist komplementär zu „netX 90“ und wurde für den Einsatz in Gigabit-Ethernet-Anwendungen mit TSN entwickelt. Mit bislang mehr als 22 Millionen installierten Netzknoten auf Basis von „netX“ befindet sich das Unternehmen auf Wachstumskurs. Alleine in den vergangenen drei Jahren hat der Anbieter für industrielle Kommunikation eine jährliche Wachstumsrate von 35 Prozent verzeichnet.
Die „netX“-Kommunikationscontroller sind seit über 20 Jahren für viele Applikationen der Automatisierungstechnik als Komplettlösung für alle Feldbusse und Real-Time-Ethernet-Protokolle der Standard. Mit einer Hardware-Plattform und der Firmware für Protokoll-Stacks lassen sich jegliche Feldgeräte und Steuerungen einer Anlage an alle Netzwerke anschließen, alles aus einer Hand. In der Industrie wachsen die OT- und IT-Welt immer mehr zusammen. Das bringt weitere Schnittstellen und damit Herausforderungen für die Automatisierung von Maschinen und Anlagen. Cybersicherheit wird zu einem entscheidenden Faktor für den Erfolg von produzierenden Unternehmen, da nur ein sicherer Betrieb die volle Verfügbarkeit einer Anlage garantiert. Zudem werden mit neuen datenbasierten Geschäftsmodellen verbesserte Herstellungsprozesse, Produktionsmethoden und Kostensenkung erreicht. Hilscher bietet die Basis für diese erweiterten Möglichkeiten mit einer sicheren Kommunikation und einer entsprechend weiter verbesserten Technologie in den „netX“-Chips und der Firmware.
TSN-basierte Protokollstandards erfordern Gigabit-Bandbreite zur Vernetzung dezentraler Steuerungen
Die aktuelle „netX-90“-Chip-Plattform deckt bereits einige der kommenden Herausforderungen ab. So können neben der Multiprotokollfähigkeit und in Kombination mit der Secure Firmware bereits sichere Geräte bis zum Security Level 2 der IEC-62443-Norm realisiert werden. Ein separater Applikationsprozessor erlaubt zum Beispiel das direkte Einbinden von Kunden-Anwendungen oder auch das Ausleiten von IoT Daten aus den Geräten.
Mit der Weiterentwicklung der Kommunikationsstandards kommen nun weitere Anforderungen auf der Kommunikationsseite hinzu. Verschiedene TSN-basierte Protokollstandards wie Profinet, Ethernet/IP, Ethercat-G, CC-Link IE und OPC UA FX erfordern zur Vernetzung dezentraler Steuerungen Gigabit-Bandbreite. Edge-Geräte benötigen ebenfalls einen Datenzugang in die Feldebene mit Gigabit-Bandbreite. Die aufkommende Virtualisierung von Steuerungen verschiebt einen Teil der Datenverarbeitung in die Feldgeräte. Neue Standards, Gigabit-Technologien und TSN machen eine höhere Leistung bei gleichbleibender Echtzeitfähigkeit und wachsenden Secuity-Anforderungen notwendig. Bei Hilscher finden sich diese Neuerungen in einer neuen Serie von Kommunikationscontrollern: Die neue „netX900“-Familie wird zunächst aus zwei Chips bestehen: dem „netX902“ und „netX912“. Weitere Modelle sollen folgen.
Komplexer Kommunikationscontroller für sichere Feldgeräte, Steuerungen und Edge-Devices
Der Kommunikationscontroller basiert grundsätzlich auf der Architektur des „netX 90“-Chips. Die Trennung von Applikations- und Kommunikationsseite wurde beibehalten. In der neuen Architektur sind zunächst zwei Echtzeitkanäle vorgesehen. Die „netX-900“-Familie wird komplementär zum „netX 90“ positioniert. Während der etablierte Controller für kleine Feldgeräte, komplexe Sensorik und kompakte Antriebstechnik konzipiert wurde, sollen die „netX-900“-Prozessoren komplexere Kommunikationsaufgaben für sichere Feldgeräte, Steuerungen sowie Edge-Geräte umsetzen. Cyber Security spielt dabei eine wesentliche Rolle und ist im Design tief verankert. Alle Real-Time-Ethernet-Systeme können sowohl auf der Geräte- als auch der Controller-Seite gemäß aktueller Definitionen der Protokollstandards Daten in Echtzeit und mit niedrigster Zykluszeit ver- und entschlüsseln.
Zukunftsfähiges System auf kommenden Aufgaben der IEC 62443 vorbereitet
Hilscher hat ein komplexes Security Management Processing System integriert, das für alle kommenden Aufgaben der IEC 62443 und den Anforderungen beispielsweise des Cyber Resiliance Acts vorbereitet ist. Dazu werden alle relevanten Feldbusse weiterhin unterstützt, so dass sich auch Bestandsgeräte mit Feldbustechnik noch auf den jüngsten Stand bringen lassen. Damit sind Anwender mit einer Chip-Plattform für alle künftigen Kommunikationsaufgaben bestens aufgestellt und kompatibel. Hilscher hat angekündigt, dass die kompletten Kommunikationslösungen auf Basis der „netX-900“-Familie ab Mitte 2025 verfügbar sind.
