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INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2020

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INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2020

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION I TITEL Use IO-Link perfectly Warum ASi-5 in der Digital Factory der ideale Zubringer für Daten intelligenter Devices ist Das Thema Digitalisierung ist in Intelligenz und Kommunikationsfähigkeit von Sensoren und aller Munde. Doch ohne intelligente Sensoren und Aktuatoren, die neben Aktuatoren sind entscheidende Voraussetzungen für eine er- Prozess- auch Diagnosedaten erfassen folgreiche Digitalisierung. und weiterleiten können, geht es nicht. Diese sammeln zyklische Daten für die Prozesssteuerung, azyklische Daten für Als Datenkanal wird immer häufiger IO-Link genutzt, eine feldbusunabhängige Schnittstelle. Diagnosezwecke, erkennen Funktionsfehler und können aus einer höheren Au- Doch die Integration dieser Punkt-zu-Punkt- Verbindung in bewährte Feldbusumgebungen tomatisierungsebene heraus ist oftmals verbunden mit eingeschränkten parametriert werden. Die Vorteile, die sich hieraus Leitungslängen, hohem Verdrahtungs - z. B. für die Flexibilität, Qualität und Verfügbarkeit von aufwand und überdimensionierten der Anlagenplanung über deren Nutzung bis hin zur Wartung Ethernet-Feldbusmodulen. Die Lösung lautet: ASi-5. ergeben, machen sie für nahezu jede Branche interessant. Hinzu kommt, dass sie Informationen für das IIoT bereitstellen können, die die Basis neuer Service-, Geschäfts- und Optimierungs- modelle sein können. Intelligente Feldgeräte – vor allem mit IO-Link – liegen daher im Trend. Anwender, die sich intensiv mit IO-Link beschäftigen, kommen aber spätestens bei der konkreten Umsetzung an der Frage einer technisch und wirtschaftlich effizienten Integration der IO-Link Devices in das Automatisierungsumfeld nicht vorbei. Aktuell dominieren hier Strukturen, in denen intelligente Sensoren und Aktuatoren mit IO-Link Mastern in Feldbusmodulen verbunden werden, die wiederum einzeln oder über Switches mithilfe eines ethernetbasierten Feldbusses an die Steuerung angeschlossen werden müssen. Diese Lösung ist jedoch nicht immer die Ultima Ratio. Ein weiterer Nachteil entsteht bei der Anbindung einzelner, verteilter Sensoren. Hier müssen, obwohl vielleicht Thomas Rönitzsch, Unternehmenskommunikation, Bihl+Wiedemann GmbH, Mannheim 01 Einfache Integration von IO-Link Devices über ASi-5 24 INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2020

TITEL I INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION 02 IO-Link Lösung anderer Hersteller (links); IO-Link Lösung von Bihl+Wiedemann (rechts) nur ein IO-Link Master Port gebraucht wird, i.d.R. Ethernetmodule mit 4 bzw. 8 IO-Link Master Ports eingesetzt werden, wodurch höhere Kosten verursacht werden. Die perfekte Ergänzung: ASi-5 und IO-Link Mit ASi-5 ist das Einsammeln von IO-Link Signalen dagegen deutlich effizienter: Zum einen bleiben die bewährten Vorteile von AS-Interface – der im Vergleich zu Feldbuslösungen reduzierte Verdrahtungsaufwand, der einfache Anschluss per Durchdringungstechnik an das gelbe ASi-Kabel, die freie Wahl der Topologie, die Flexibilität bei der Anbindung an alle gängigen Steuerungen und die kostengünstige Integration von Safety auf derselben Infrastruktur, die ASi- Anwender schon kennen – auch mit ASi-5 erhalten. Zum anderen spielte die Möglichkeit, die Daten intelligenter Geräte mit IO-Link noch effizienter im Feld abzuholen und auch bei großer Datenbreite in High Speed zu übertragen, bereits bei der Konzeption von ASi-5 eine entscheidende Rolle. Mit bis zu 32 Byte pro Slave und einer Zykluszeit von 1,27 ms ist ASi-5 aktuell der flexibelste IO-Link Zubringer für die Digital Factory. Die Notwendigkeit, Ethernet aufwendig bis in die Maschine verlegen zu müssen, entfällt damit. Und mit den 1-Port und 2-Port IO-Link Master Varianten als aktive Verteiler bietet Bihl+Wiedemann darüber hinaus kostengünstige Alternativen für das Einsammeln von wenigen intelligenten Devices. ASi-5 und IO-Link passen also ideal zusammen – sie konkurrieren nicht, sondern ergänzen sich perfekt. Und mit dem OPC UA Server im ASi-5/ASi-3 Feldbus Gateway ist auch die passende Indus trie- 4.0-Schnittstelle gleich noch mit an Bord. Diese ermöglicht als interoperable Kommunikationsarchitektur z. B. die direkte Bereitstellung von Sensordaten, Messwerten oder Regel größen für übergeordnete Systeme und Cloud-Computing – ohne Umwege parallel zum Feldbus. ASi-5: Ethernetanbindung über eine einzige Schnittstelle ASi als Verdrahtungssystem für die unterste Feldebene war von Beginn an für die einfache und zuverlässige Integration von Sensoren ausgelegt und wurde später in Richtung komplexerer Module und Sicherheitstechnik erweitert. Darüber hinaus lassen sich mit ASi-5 auch leistungsstarke IO-Link Devices mit höherer Datenbreite ohne Einschränkungen anbinden. War für den Anschluss von IO-Link Geräten bislang jeweils ein 4- bzw. 8-Port Master mit Ethernetanschluss erforderlich, findet die Ethernetanbindung aller an das ASi Netzwerk angeschlossenen Teilnehmer an die Steuerung nur über eine einzige Ethernetschnittstelle im ASi-5/ASi-3 Feldbus Gateway von Bihl+Wiedemann statt. Dadurch kann der Anwender pro ASi Kreis auf einer maximalen Leitungslänge von 200 m eine Vielzahl von IO-Link Mastern an binden. Hierzu werden ASi-5 Slaves mit integrierten IO-Link Master Ports einfach dort, wo sie gebraucht werden, per Durchdringungstechnik an das ASi Kabel geklemmt und so mit dem Gateway verbunden. Die Anbindung von IO-Link Devices an den jeweiligen Master Port erfolgt, wie gewohnt, über Kabel mit M12-Stecker und einer maximalen Leitungslänge von 20 m. Dieses einfache Prinzip ist ideal, um viele Sensorsignale mit minimalem Verdrahtungs- und IP-Verwaltungsaufwand einzusammeln. ASi-5 mit Produkten von Bihl+Wiedemann bedeutet somit Flexibilität und Wirtschaftlichkeit durch Granularität – nicht nur in kleineren, sondern auch in großen Projekten. Am Markt verfügbare Ethernetknoten stellen i.d.R. vier bzw. acht Anschlussmöglichkeiten für IO-Link Devices zur Verfügung. Bei einer großen Maschine mit vielen intelligenten Sensoren und Aktuatoren bedeutet dies eine aufwendige Verkabelung über Switches sowie erheblichen Aufwand in der IT und bei der IP-Verwaltung. Mit ASi-5 können dagegen theoretisch an einem Ethernetknoten pro ASi Kreis bis zu 96 ASi-5 Slave/IO-Link Master Module mit ihrerseits jeweils bis zu acht IO-Link Ports angeschlossen werden. Bei einem ASi-5-Gateway für zwei ASi Kreise wären das 2 × 96 × 8 – also 1 536 IO-Link Eingänge. Es ist unmittelbar nachvollziehbar, dass der „Integrationsfaktor“ der ASi-5 Lösung von nahezu 200 den Aufwand auf der IP-Ebene deutlich reduziert. INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2020 25

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