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Bei der Datenkommunikation sicherheitsgerichteter Geräte geht der Trend mehr und mehr weg von einer diskreten Verkabelung der sicherheitskritischen Funktionen. Zunehmend werden die bereits vorhandenen Kommunikationsressourcen mitverwendet. Um diesem Trend gerade auch im Bereich des industriell genutzten Ethernet folgen zu können, bedarf es neuer Lösungsansätze. Mit dem openSAFETY Protokoll wird ein gesicherter Austausch von Daten u.a. über das Ethernet jetzt möglich. Entwickelt wurde das openSAFETY Protokoll von der Ethernet POWERLINK Standardisation Group (EPSG) als ein offenes Sicherheitsprotokoll. Es eignet sich für Kommunikationszyklen bis in den µs-Bereich und ermöglicht Systeme bis zu SIL-3 (Safety Integrity Level) gemäß IEC61508. Die openSAFETY Spezifikation wurde vom TÜV Rheinland geprüft.

openSAFETY setzt unterschiedliche Sicherungsmechanismen ein. Neben der Sicherung der Dateninhalte mittels CRC Codes erfolgt auch eine zeitliche Überwachung der Übertragungsdaten unabhängig vom tatsächlich verwendeten (unsicheren) Transportprotokoll. openSAFETY ermöglicht damit die gesicherte Übertragung von Daten über unsichere Netzwerke hinweg.

Anders als der Name openSAFETY vielleicht vermuten lässt, ist dieses Protokoll nicht nur zusammen mit POWERLINK als Übertragungsprotokoll einsetzbar. Vielmehr können auch andere Übertragungsprotokolle und -Medien wie z. B. CAN mit openSAFETY genutzt werden. openSAFETY verwendet die unsichere Übertragungsschicht lediglich zum Austausch der gesicherten openSAFETY Frames, deren Inhalte von der Übertragungsschicht nicht weiter interpretiert werden. Der Einsatz von POWERLINK als Übertragungsschicht ist natürlich bevorzugt, da eine enge Verwandtschaft der Kommunikationsmechanismen von POWERLINK und openSAFETY besteht. Diese können somit optimal genutzt werden.



Safety Domäne

Ein openSAFETY Netzwerk kann aus bis zu 1023 openSAFETY Domänen bestehen, wobei in jeder Domäne bis zu 1023 Geräte vorhanden sein können. Die openSAFETY Domäne kann sich dabei über mehrere, auch inhomogene Netzwerke hinweg erstrecken. Eine Kommunikation zwischen openSAFETY Domänen ist über spezielle openSAFETY Domain Gateways möglich.

Jede openSAFETY Domäne besitzt neben den „Safety Nodes“ (SN) einen „Safety Configuration Manager“ (SCM), der für die Vergabe von Knotenadressen, die Speicherung knotenspezifischer Parameter und die permanente Überwachung der SNs verantwortlich ist.

openSAFETY verwendet die von POWERLINK und CANopen bekannten grundlegenden Kommunikationsmechanismen wie z. B. sichere Prozessdatenobjekte (SPDO), sichere Servicedatenobjekte (SSDO) und ein sicheres Objektverzeichnis (SOD). IXXAT implementierte den Referenzsstack für openSAFETY in enger Zusammenarbeit mit dem TÜV Rheinland.