Aktualisiert Juli 2026 · 6 Min. Lesezeit · Serkan İnkaya · Mechanical Engineer, ODTÜ
Welchen Feldbus sollte eine Prüfzelle verwenden?
Die Regel ist kurz: Die Prüfzelle sollte sprechen, was die Liniensteuerung ohnehin spricht. An einer Siemens-SPS ist das meist PROFINET, an einer Rockwell- oder Allen-Bradley-SPS meist EtherNet/IP, und Modbus TCP ist der herstellerneutrale gemeinsame Nenner, den fast jede Steuerung liest. Die Buswahl dreht sich weniger darum, welches Protokoll im Abstrakten gewinnt, als darum, für welches Ihre SPS bereits verdrahtet ist.
Wichtig ist das wegen der Inbetriebnahmezeit. Eine Prüfeinheit, die nur ein Protokoll spräche, würde ein Gateway oder einen Protokollwandler in die Zelle zwingen, ein weiteres Gerät, das zu konfigurieren, zu versorgen und zu diagnostizieren ist. Spricht die Einheit denselben Bus wie die Steuerung, landet das Gut/Schlecht-Ergebnis in einem Tag oder Register, das die SPS ohnehin abfragt, und die Inbetriebnahme wird zur Zuordnungsaufgabe statt zum Integrationsprojekt. Adente Vision ist eine Edge-KI-Einheit für die visuelle Inspektion, entwickelt von ADENTE Advanced Engineering Technologies innerhalb der Aden Group und vertrieben über Automatisierungs-Systemintegratoren. Sie stellt fünf Industrieprotokolle bereit, sodass der Integrator den Bus an die Linie anpasst, nicht die Linie an die Einheit.
Worin ist jedes Protokoll am besten?
Jeder gängige Prüfzellen-Bus hat ein Zuhause, das vor allem von der Steuerung im Schaltschrank bestimmt wird. PROFINET ist der Standard bei Siemens-Automatisierung und dominiert viele europäische Linien; EtherNet/IP, verwaltet von der ODVA, ist der Standard bei Rockwell- und Allen-Bradley-Steuerungen und in Nordamerika verbreitet; Modbus TCP ist die einfache, offen dokumentierte Option, die auf fast allem mit Ethernet-Port läuft. Nehmen Sie die Steuerungsmarke als ersten Filter, und die Wahl folgt meist von selbst.
Zwei weitere Protokolle decken die Ränder des Spektrums ab. Wo eng synchronisierte Bewegung die Taktdeterminiertheit zur Randbedingung macht, ist EtherCAT der Spezialbus, der das Ergebnis am Bewegungszyklus ausgerichtet hält. Wo das Ergebnis als strukturierte, selbstbeschreibende Daten statt als einzelnes Bit zu MES oder SCADA reisen muss, ist OPC UA der Träger. Die Einheit unterstützt alle fünf, dieselbe Hardware passt also ohne Teilewechsel in eine Siemens-Zelle, eine Rockwell-Zelle oder eine gemischte Brownfield-Linie.
Bremst der Feldbus die Prüfung aus?
An einer gut ausgelegten Zelle ist der Bus nicht der Engpass. Das gemessene Inferenz-Feldergebnis liegt bei rund 30 ms pro Teil, die Katalogschranke bei 0,5 s pro Teil bei einem Durchsatz von über 100 Teilen pro Minute, während ein industrieller Feldbuszyklus typischerweise weit kürzer ist als die Prüfentscheidung selbst. Die Protokollwahl ändert Ihr Taktzeitbudget selten, wählen Sie also nach Steuerungspassung und Diagnose, nicht nach roher Geschwindigkeit.
Was der Feldbus tatsächlich entscheidet, sind Determiniertheit und Sichtbarkeit. Er bestimmt, wie eng das Ergebnis am Bewegungszyklus ausgerichtet ist und wie viel Status die Steuerung sehen kann, nicht wie schnell das Modell läuft. Die Zahl, auf die Sie sich für eine bestimmte Zelle festlegen können, braucht dennoch eine anwendungsspezifische Messung an Ihren Teilen und Ihrer Beleuchtung, denn die Inferenzzeit hängt vom Modell und vom Bild ab, nicht vom Bus. Aufnahme, Inferenz und Signalisierung über die ganze Kette zu einer Zahl zusammenzuzählen, ist Thema des Beitrags über das Latenzbudget für ein Echtzeit-Gut/Schlecht an die SPS. Für die meisten Gut/Schlecht-Prüfungen trägt jedes der fünf Protokolle das Ergebnis gut innerhalb des Zyklus.
Wie vergleichen sich die Protokolle für eine Prüfzelle?
Lesen Sie die Tabelle, indem Sie mit der Steuerung beginnen, die Sie bereits fahren, und dann den Ergebnistyp bestätigen, den die Zelle tragen muss. Die ersten drei Zeilen decken die große Mehrheit der Zellen ab; die letzten beiden sind für determiniertheitskritische Bewegung und für strukturiertes Berichten an ein Werkssystem.
| Protokoll | Typische Steuerung / Kontext | Am besten geeignet in einer Prüfzelle |
|---|---|---|
| PROFINET | Siemens-Automatisierung, in Europa verbreitet | Gut/Schlecht und kodierte Ergebnisse an einer Siemens-Linie |
| EtherNet/IP | Rockwell / Allen-Bradley, in Nordamerika verbreitet | Gut/Schlecht und kodierte Ergebnisse an einer Rockwell-Linie |
| Modbus TCP | Herstellerneutral, fast jede Ethernet-Steuerung | Reibungsärmster Weg auf gemischten oder Brownfield-Linien |
| EtherCAT | Deterministische, eng synchronisierte Bewegungszellen | Taktgebundene Aufnahme, wo das Timing eng ist |
| OPC UA | MES- / SCADA-Berichtsebene | Strukturierte Daten pro Teil, nicht ein einzelnes Bit |
Wann ist einfaches 24V-I/O die bessere Wahl?
Manchmal ist die richtige Antwort gar kein Feldbus. Wenn das Ergebnis, das die Zelle übergibt, ein einfaches Gut/Schlecht ist, sind vier digitale 24V-Ausgänge zuverlässiger und schneller in Betrieb zu nehmen als jeder Bus: keine Tag-Zuordnung, keine Konfigurationsdatei, nur ein Draht, der bei einem Schlecht auf High geht. Die Einheit bietet 4 Eingänge und 4 Ausgänge mit 24V genau für diesen Fall, und dieselbe I/O triggert die Aufnahme über einen Encoder-Impuls, eine Lichtschranke oder ein festes Intervall.
Greifen Sie in dem Moment zum Feldbus, in dem das Ergebnis mehr als ein Bit ist: ein Variantencode, um ein Roboterprogramm zu steuern, ein Konfidenzwert, eine Teilezählung oder umfangreichere Diagnose, die die Steuerung protokollieren will. Sie können ein paar Klassen über freie Ausgänge bitkodieren, aber das ist schnell erschöpft, und dort übernehmen PROFINET, EtherNet/IP, Modbus TCP, EtherCAT oder OPC UA. Die Verdrahtung, die Sie für Gut/Schlecht verlegt haben, bleibt für die Ausschleusung und die Verriegelungen nützlich, ein späterer Bus bedeutet also kein Neumontieren der Einheit. Für den Gut/Schlecht-Handshake im Detail siehe den Schwesterbeitrag zum Senden von Ergebnissen über digitale 24V-I/O.
Dieser Beitrag ist eine Speiche des Leitfadens zur KI-Sichtprüfung, der die Feldbus-Wahl in den größeren Zusammenhang stellt, wie die Einheit eine Steuerung erreicht.