Betrachtet man die verschiedenen Ebenen der Automation und ihre unterschiedlichen Anforderungen, wird deutlich, dass AS-Interface durch seine Fokussierung auf die untere Automationsebene, die Sensor-/Aktuatorebene, besonders wirtschaftliche Lösungen möglich macht. Die Sensor-/Aktuatorebene ist die Ebene im Feldbereich, auf der einfache Sensoren und Aktuatoren vernetzt und angeschlossen werden.
Optimiert für die Sensor-/Aktuator-Ebene
Die erforderliche Datenmenge pro Gerät ist gering, im Gegensatz zu der erforderlichen Geschwindigkeit bei der Datenübertragung. AS-Interface hat ein schnelles, kurzes Telegramm. So liegt die Antwortzeit eines Slaves bei gerade einmal ca. 153µs, gemessen vom Beginn der Abfrage bis zum Ende der Antwort einer Nachricht. Industrieapplikationen werden extremen Umwelteinflüssen im Feld ausgesetzt, sie benötigen daher robuste Systeme. Zu den Schaltschranklösungen benötigt der Anwender Feldkomponenten mit hohen Schutzarten. AS-Interface bietet Feldlösungen mit Schutzart bis IP69K und Atex-Geräte bis Zone 1. Störfeste Lösungen zur Sicherung der Datenübertragung in stark mit Störquellen (z.B. Schweißanlagen und Frequenzumrichter) belasteter Atmosphäre sind sehr wichtig in der Sensor-/Aktuator-Ebene. Das AS-Interface-System hat daher mit der Signalform und den bestehenden Sicherungsmechanismen besondere Vorkehrungen getroffen. In der unteren Feldebene wird neben den reinen Daten auch Energie benötigt. AS-Interface überträgt Daten und Energie auf einer zweiadrigen Leitung. 24VDC stehen an den Ausgängen bis zu einem Strom von 8A zur Verfügung. Ein einfacher und industrietauglicher Anschluss ist notwendig. Die bei AS-Interface verwendete Piercingtechnik bietet zusätzlich noch einen Geschwindigkeitsvorteil bei Installation und Gerätetausch.
Ethernet – oder: mit der Bärenfalle auf Mäusejagd
Ethernet ist ein hervorragendes System für die Aufgaben oberhalb der Steuerungs- und Geräteebene. Für den Einsatz in der Sensor-/Aktuator-Ebene ist das System jedoch nicht geeignet. Natürlich kann man auch die einzelnen Sensoren und Aktuatoren mit entsprechender Schnittstelle über Hubs und Switches einbinden, doch einfach, komfortabel oder kostengünstig ist das nicht. Die Automatisierung mit dem Einsatz modernster Technologie auf der Steuerungs- und Geräteebene erfordert ein durchgehendes Konzept, um das volle Potenzial der aktuellen Technik auszunutzen. AS-Interface ist optimiert für die Anforderungen an ein modernes System für die Verkabelung in der Sensor-/Aktuator-Ebene. Die Verkabelung mit AS-Interface zeichnet sich durch folgende Punkte aus:
- Einfache Verkabelung
- Flexibel und schnell
- Einfache Parametrierung und Adressierung
- Offenes System
Damit ist eine kostengünstige Lösung mit hohem Nutzwert für die Sensor-/ Aktuator-Ebene verfügbar. Die Anforderungen an die Geräte, die nicht mehr der Sensor-/Aktuator-Ebene zuzurechnen sind, stellen sich anders dar:
- Grundsätzlich werden größere Datenmengen pro Gerät benötigt.
- Die Antwortzeiten der Parameterdatensätze sind häufig weniger kritisch.
- In Anbetracht der Gerätekosten spielen die Kosten für die Kommunikationseinbindung nur eine untergeordnete Rolle.
- Die Installationskosten sind in Anbetracht der Komplexität und der Gerätekosten nachrangig.
Durch die teilweise gegensätzlichen Anforderungen entsteht die optimale Lösung aus einer Verknüpfung von Ethernet-Technologien und dem AS-Interface System. Durch transparente Gateways stehen damit die Daten auf allen Ebenen effektiv zur Verfügung. Die volle Funktionalität bei minimalen Kosten kann also in der Kombination der Systeme erreicht werden.
Das Beste aus zwei Welten: Ethernet und AS-Interface
Das AS-Interface ist in der unteren Feldebene optimal geeignet für die Verdrahtungsaufgaben. Mit kurzen schnellen Protokollen wird eine Vielzahl von Geräten wie z.B.: Näherungssensoren, Notausschaltern, Leuchtmeldern, Motorstartern, Ventilen u.v.m. kostensparend an die Steuerung angeschlossen. In modernen Anlagen ist die Wirtschaftlichkeit der Anlage während ihrer Lebensdauer von großer Wichtigkeit. Die einfache Montage und Wartung ist heute als Faktor Zeit von erheblicher Bedeutung. Die Anforderungen an ein modernes System haben sich im Laufe der Zeit stark verändert, der Preis für die Hardware ist von geringerer Bedeutung als noch vor wenigen Jahren. Die fortschrittliche Automatisierung zeichnet sich durch ein effektives Gesamtsystem aus, bei dem alle Elemente die Produktivität der Anlage verbessern. Wichtige Punkte für den Anlagenbauer sind:
- Einfache Planung
- Flexibler, modularer Aufbau
- Schnelle Montage und Inbetriebnahme
Der Anlagenbetreiber erwartet:
- Erweiterte Diagnose
- Integrierte Sicherheitskonzepte
- Plug & Play Komponenten
In der Anlagenplanung erleichtert die Topologiefreiheit die Konstruktionen, ohne Gedanken an voluminöse Kabelbäume verschwenden zu müssen. Die Sensoren und Aktuatoren können frei platziert werden, später wird dann einfach das AS-Interface Kabel in einer Baum- oder Linienstruktur angeschlossen. Das flexible AS-Interface System bietet, mit der Piercing-Technologie, einen bedeutenden Zeitvorteil bei der Verdrahtung. Optimal für die kostengünstige Verdrahtung und Verschaltung in der Sensor-/Aktuator-Ebene sorgt das AS-Interface für große Einsparungen bei der Installation. Die AS-Interface-Profile ermöglichen herstellerübergreifende Plug& Play Komponenten, das wiederum führt zu kurzen Rüstzeiten und erleichtert Umbauten erheblich. Die Safety at Work Technologie für AS-Interface schafft eine einheitlich preiswerte Voraussetzung für eine fortschrittliche Anlage, denn die aufwändige Verdrahtung und Verschaltung wird mit AS-Interface wesentlich vereinfacht. Natürlich stehen sämtliche Werte aus den sicherheitsgerichteten Komponenten auch in der übergeordneten Steuerung bzw. im Ethernet zur Verfügung. Zusammen mit den erweiterten Diagnose-Funktionen sind die Anlagenbetreiber der Konkurrenz einen Schritt voraus, denn sie haben jederzeit einen detaillierten Status der Anlage zur Verfügung und können so die Prozesse optimal planen. Das AS-Interface ist optimiert für die Vernetzung von Aktuatoren und Sensoren. Die Ein- und Ausgänge einer Anlage lassen sich damit komfortabel zu dezentralen Modulen zusammenfassen. Diese dezentralen Intelligenzen der AS-Interface Netzwerke können dann als modulare Einheiten im Bedarfsfall über Ethernetsysteme zusammengefasst und mit einer übergeordneten Steuerung oder Anlagenüberwachung verknüpft werden.
Fazit
Mit AS-Interface erschließen sich Maschinen- und Anlagenbauern enorme Einsparpotenziale bei Planung, Aufbau und Betrieb der gesamten Anlage. Es ist damit der ideale Partner für Ethernet als überlagertem Kommunikationssystem. Denn auf der Sensor-/Aktuator-Ebene sorgt AS-Interface für geringe Montagekosten, kleine Schaltschränke, reduzierte Hardware, geringen Verkabelungsaufwand und Zeitvorteile bei der Installation. Und mit über 25 Millionen eingesetzten Knoten, zeichnet sich AS-Interface wie kein anderes System durch kontinuierliche Weiterentwicklung und beständige Kompatibilität aus. AS-Interface ist ein international bewährter Standard und steht damit für Investitionssicherheit. n
