Definition und Zweck:
Eine Checksum (Prüfsumme) ist eine einfache Methode zur Fehlererkennung bei der Übertragung oder Speicherung von Daten. Sie ist ein kleiner Datenblock, der aus einem größeren Datenblock berechnet wird. Die Prüfsumme wird zusammen mit den eigentlichen Daten gesendet oder gespeichert.
Der Empfänger oder Leser berechnet die Prüfsumme erneut aus den empfangenen Daten und vergleicht sie mit der übertragenen Prüfsumme. Stimmen beide überein, wird angenommen, dass die Daten fehlerfrei übertragen wurden. Stimmen sie nicht überein, deutet dies auf einen Fehler hin.
Funktionsweise und Algorithmen:
Die Berechnung einer Prüfsumme ist in der Regel eine einfache mathematische Operation, wie das Summieren aller Bytes in einem Datenblock und das Bilden des Restes modulo einer bestimmten Zahl. Verschiedene Algorithmen können verwendet werden (z.B. einfache Summe, XOR-Summe). Die Komplexität des Algorithmus bestimmt die Wahrscheinlichkeit, dass ein Fehler unentdeckt bleibt.
Wichtig ist, dass eine Prüfsumme zwar Fehler erkennen kann, aber in der Regel keine Korrektur ermöglicht. Bei einem erkannten Fehler muss das Datenpaket erneut angefordert werden.
Relevanz in der Automatisierungstechnik:
Prüfsummen sind in der industriellen Kommunikation weit verbreitet, insbesondere in Feldbussen und seriellen Protokollen, um die Integrität von Steuerungs- und Prozessdaten zu gewährleisten:
- Feldbusse: Viele klassische Feldbusse (z.B. Modbus RTU, PROFIBUS DP, CAN) verwenden Prüfsummen (oft CRC – Cyclic Redundancy Check, eine fortgeschrittenere Form der Prüfsumme) in ihren Telegrammen, um Übertragungsfehler zu erkennen, die durch Störungen in der rauen Industrieumgebung entstehen können.
- Serielle Kommunikation: Bei der Kommunikation über RS232 oder RS485 wird oft eine Prüfsumme an das Ende eines Telegramms angehängt.
- Datenintegrität: Sicherstellung, dass Steuerbefehle oder Messwerte korrekt von der SPS zum Aktor oder vom Sensor zur SPS übertragen werden.
- Diagnose: Ein Fehler bei der Prüfsumme kann auf Probleme mit der Verkabelung, dem Sender oder dem Empfänger hinweisen.
Für moderne Industrial Ethernet-Protokolle werden oft komplexere Fehlererkennungs- und -korrekturmechanismen eingesetzt, aber das Grundprinzip der Prüfsumme bleibt relevant.
→ Siehe auch: CRC, Fehlererkennung, Kommunikation, Feldbus, Datenintegrität, Modbus
