Industrielle Kommunikation im IPC wird zur Sicherheitsfrage

“Die hohe Rechenleistung moderner Industrie-PCs verändert nichts an einer zentralen Herausforderung industrieller Netzwerke: Echtzeitkommunikation stellt weiterhin besondere Anforderungen an Determinismus, Zykluszeiten und Protokollhandling”, sagt Simon Fischer, Product Manager für PC-Karten bei der Hilscher Gesellschaft für Systemautomation. Gleichzeitig steige die Zahl unterschiedlicher Kommunikationsstandards wie PROFINET, EtherCAT oder EtherNet/IP, die Maschinenbauer und Gerätehersteller parallel unterstützen müssen, so der Experte vom Industriekommunikationsspezialisten aus Hattersheim in der Nähe von Frankfurt. 

PC-Karten für industrielle Kommunikation übernehmen diese Aufgaben unabhängig vom eigentlichen Host-System. Sie entkoppeln industrielle Kommunikation gezielt von der Applikation und reduzieren dadurch die Belastung des IPCs. Protokoll-Stacks, Echtzeitmechanismen und Netzwerkschnittstellen sind bereits auf der Karte implementiert. Das vereinfacht die Integration und verkürzt Entwicklungszeiten. 

Hinzu kommt ein weiterer Aspekt: Industrielle Systeme bleiben häufig über viele Jahre oder Jahrzehnte im Einsatz. PC-Karten für industrielle Kommunikation müssen deshalb langfristig verfügbar, updatefähig und wartbar bleiben. Solche Kommunikationskarten erleichtern dabei Migration und Retrofit, da sich Kommunikationsschnittstellen unabhängig vom eigentlichen Host-System modernisieren lassen. Gerade vor dem Hintergrund regulatorischer Anforderungen wie dem Cyber Resilience Act (CRA) gewinnt dieser Lifecycle-Ansatz zunehmend an Bedeutung.

Zusammengefasst bedeutet das: Unterschiedliche Netzwerkstandards, kurze Entwicklungszeiten und steigende Cybersecurity-Anforderungen erhöhen den Druck auf Hersteller PC-basierter Automatisierungslösungen. Gleichzeitig müssen industrielle Kommunikationsschnittstellen langfristig verfügbar, updatefähig und flexibel integrierbar bleiben.

Mit den neuen PCI-Express-Karten cifX PCIE90-RE und cifX LPCIE90-RE bietet Hilscher eine Kommunikationslösung für moderne IPC-Architekturen. Beide Karten basieren auf dem multiprotokollfähigen Kommunikationscontroller netX 90 und unterstützen Industrial-Ethernet-Protokolle wie PROFINET IO-Device, EtherCAT SubDevice oder EtherNet/IP Adapter, aber auch Feldbusse wie PROFIBUS, auf einer gemeinsamen Hardwareplattform.

Zusätzlich unterstützen die Karten IIoT-Protokolle wie OPC UA und MQTT parallel zur Echtzeitkommunikation. Maschinen- und Prozessdaten lassen sich dadurch direkt für Edge- oder Cloud-Anwendungen bereitstellen. Der Wechsel zwischen den jeweiligen Netzwerkprotokollen erfolgt per Firmware – ohne Anpassungen an der Hardware.

Auch Cybersecurity wurde direkt in die Kommunikationsplattform integriert. Funktionen wie Secure Boot, signierte Firmware, verschlüsselte Kommunikation und Zertifikatsmanagement unterstützen Maschinenbauer dabei, regulatorische Anforderungen aus dem CRA frühzeitig umzusetzen.

Durch den einheitlichen Plattformansatz mit gemeinsamen Treibern, APIs und Tools reduziert Hilscher zudem den Integrationsaufwand über unterschiedliche Kommunikationslösungen hinweg. Das vereinfacht Entwicklung, Wartung und Migration bestehender Systeme über lange Produktlebenszyklen hinweg.

PC-Karten: Immer die beste Lösung?

Eine Frage bleibt also: Sind PC-Karten die Patent-Lösung für sämtliche Kommunikationsaufgaben? PC-Karten ermöglichen eine besonders schnelle und risikoarme Einbindung industrieller Kommunikation in bestehende Systeme. Der Fokus liegt klar auf Standardisierung und sofortiger Einsatzfähigkeit, wodurch Entwicklungsaufwand und Time-to-Market minimal bleiben. Gleichzeitig gehen diese Vorteile allerdings mit strukturellen Einschränkungen einher. Diese sind:

• höhere Stückkosten
• begrenzte Kontrolle über das Gesamtsystem
• Abhängigkeiten vom Komponentenlieferanten.

Für optimierte und kostenkritischere Serienlösungen können PC-Karten daher auch an ihre Grenzen stoßen und werden häufig durch integrierte Ansätze wie Embedded-Module oder individuell implementierte Netzwerkcontroller ergänzt oder ersetzt. Basierend auf der netX-Technologie bietet Hilscher für alle Einsatzgebiete von industrieller Kommunikation die passende Lösung.

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