Sicherheit für Safety-Geräte

Bei Anwendungen, in denen es um Leib und Leben geht, sorgen Safety-Geräte für die nötige Sicherheit im Feld. Im Fehlerfall lösen sie blitzschnell Mechanismen aus, die zuverlässig für die Sicherheit der Anwendung und vor allem des Bedieners sorgen. Zur formalen Bestätigung dieses hohen Levels an Sicherheit unterliegen die Hersteller solcher Geräte offiziellen Anforderungen, bei deren Umsetzung sie in besonderem Maß durch Unterstützung von außen profitieren.
Bild: EtherCAT Technology Group

Die Ethercat Technology Group bietet Herstellern von Safety-over-Ethercat (FSoE)-Geräten ein Ökosystem mit einer Vielzahl an Hilfestellungen wie Tools, Tests und Dokumenten bis hin zu Dienstleistungen an, deren zentralen Bestandteil der offizielle FSoE Conformance Test bildet, welcher für die Hersteller verpflichtend ist. Und auch wenn der offizielle FSoE Conformance Test nur einen verhältnismäßig kleinen Teil der Nachweispflicht an die Sicherheit eines Geräts ausmacht, so liefert er doch – gerade in Zusammenhang mit den anderen von der ETG angebotenen Testmöglichkeiten – einen großen Mehrwert für den Hersteller. Konkret wird durch den FSoE Conformance Test die Zuverlässigkeit, Fehlerfreiheit und Interoperabilität der sicheren Kommunikation und damit letztlich auch die Kundenzufriedenheit noch einmal deutlich erhöht. Die Voraussetzung für den FSoE Conformance Test ist der Ethercat Conformance Test, der prüft, ob die grundlegende Ethercat-Implementierung zuverlässig funktioniert. Ist dies nicht der Fall und kommt es bei der unterlagerten Kommunikation bereits zu Fehlern, so wird in einer Maschine ständig die Sicherheitsfunktion auslösen, was diese zwar zu einer vermeintlich sicheren Maschine macht, die Verfügbarkeit derselben jedoch drastisch reduziert. Besteht das Gerät den Test für das Ethercat-Protokoll, prüft der FSoE Conformance Test die Implementierung und Integration des FSoE-Protokolls.

Bild: EtherCAT Technology Group

Conformance Test in sicheren Händen

In Deutschland wird der FSoE Conformance Test vom TÜV Süd Rail durchgeführt und daher in der Regel auch von anderen Prüfeinrichtungen, die vom Hersteller für den Gesamtnachweis beauftragt werden, wie etwa dem TÜV Nord oder dem TÜV Rheinland international anerkannt. Hinzu kommt, dass der FSoE Conformance Test an sich bereits auf einer Spezifikationswelt beruht, die schon einmal vom TÜV Süd bestätigt wurde: Die FSoE-Spezifikation ETG.5100 wurde bereits 2005 offiziell zertifiziert und ist seit 2010 Teil des internationalen Standards IEC61784-3 FSCP 12 (Functional Safety Communication Profile). Die Testdefinition ETG.7100 in Form einer Testtabelle wurde ebenfalls vom TÜV abgenommen und umfasst vollständig die Tests für FSoE-Slaves sowie -Master, was es jedem Gerätehersteller ermöglicht, diese in seine eigene Testumgebung zu implementieren. Durch die Integration dieser Tests in das Ethercat Conformance Test Tool (CTT) können die Tests auch automatisiert und damit wiederholbar durchgeführt werden. Dies wird ebenfalls beim offiziellen FSoE Conformance Test gemacht und dient dem Gerätehersteller daher bei der Entwicklung und Integration des FSoE Stacks in sein Gerät und zur Vorbereitung auf die Abnahme im Ethercat Test Center.

 FSoE Conformance Test Tool zur automatischen 
Verifizierung und Konformitätsprüfung.
FSoE Conformance Test Tool zur automatischen Verifizierung und Konformitätsprüfung. Bild: Ethercat Technology Group

Hilfe bei der Geräteentwicklung

Neben dem FSoE Conformance Test als zentralem Element werden den Herstellern noch weitere Hilfestellungen zur Unterstützung bei der Planung, Entwicklung und dem Test von FSoE-Geräten angeboten. Als wichtiges Dokument gilt der Safety-over-Ethercat Implementation Guide, im Rahmen dessen relevante Informationen zur Implementierung als Leitfaden aufbereitet sind, und der sämtliche Verweise auf Spezifikationen und Dokumente sowie die vorhandenen Einrichtungen für Schulung, Support, Entwicklungsprodukte und Dienstleistungen sowie Test enthält. Darüber hinaus haben Entwickler die Möglichkeit, an so genannten Ethercat Plug Fests teilzunehmen, welche als pragmatischer Ansatz gelten, um die Funktionalität und Interoperabilität der eigenen Geräte und Stacks mit denen anderer Hersteller zu prüfen. Neben den allgemeinen Ethercat Plug Fests, bei denen sowohl Ethercat- als auch FSoE-protokollspezifische Tests durchgeführt und Fragen beantwortet werden können, gibt es einmal im Jahr ein spezielles Plug Fest, bei dem ausschließlich FSoE-Gerätehersteller zusammenkommen. Hier wird gezielt die Interoperabilität der FSoE-Slaves, -Master sowie -Konfigurationstools getestet. Die Plug Fests sind für Hersteller eine gute Gelegenheit zur Validierung der eigenen Implementierung im Prototypen-Stadium und können durchaus auch als Teil der Vorbereitung auf den offiziellen Ethercat und FSoE Conformance Test genutzt werden. Wie beim Basisprotokoll Ethercat auch wird somit ein umfangreiches Ökosystem rund um FSoE-Implementierung, -Test und -Freigabe angeboten, dessen Ziel es ist, die Hersteller von FSoE-Geräten darin zu unterstützen, ihre Implementierung möglichst zügig und ohne Umwege zu realisieren und auch den offiziellen Abnahmeprozess so problemlos wie möglich zu durchlaufen.

 Die Bewertung und Zulassung von FSoE-Geräten erfolgt durch unabhängige Testverfahren.
Die Bewertung und Zulassung von FSoE-Geräten erfolgt durch unabhängige Testverfahren.Bild: Ethercat Technology Group

One-Stop-Shop-Verfahren

Der FSoE Conformance Test wird wie bereits erwähnt vom TÜV Süd Rail im von der ETG akkreditierten Ethercat Test Center in Nürnberg durchgeführt. In einem so genannten One-Stop-Shop-Verfahren kann der Gerätehersteller an einem Tag den als Grundlage obligatorischen Ethercat Conformance Test für die generelle Ethercat-Implementierung durchführen lassen. Ist dieser bestanden, wird üblicherweise am Folgetag der FSoE Conformance Test durchgeführt.

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