Remote-I/O-System mit noch performanterem Rückwandbus

Die Datenflut bewältigen

Maschinen und Anlagen produzieren heute eine Vielzahl an Daten, die über die reine Zustandserfassung zur Prozesssteuerung hinausgehen. Ein dezentral installiertes I/O-System muss eingehende Signale schnell und präzise erfassen und im genutzten Netzwerk bereitstellen. Nur so kann eine effiziente Übertragung an die Daten verarbeitenden Stellen, wie Steuerungen, IPCs oder Cloudsysteme, gewährleistet werden. Passend zum zehnten Geburtstag von u-Remote stattet Weidmüller das I/O-System mit einem umfangreichen Upgrade aus und verbessert damit die Leistung der Module.
 Durch den neuen Rückwandbus wird die Datenmenge pro Rückwandbuszyklus signifikant erhöht.
Durch den neuen Rückwandbus wird die Datenmenge pro Rückwandbuszyklus signifikant erhöht.Bild: Weidmüller GmbH & Co. KG

In der industriellen Automatisierung stellen smarte Sensoren deutlich komplexere Informationen bereit. Neben den eigentlichen digitalen oder analogen Messwerten eines Sensors werden immer häufiger weitere Informationen, wie Einheit der Messgröße, Zeitstempel oder Statusinformationen des Sensors, übermittelt. Dadurch wird mehr Transparenz in den Zustand einer Anlage oder den Wirkungsgrad eines Prozesses gebracht. Gleichzeitig hat das weitreichende Folgen – für das Datenaufkommen, dessen Priorisierung sowie die Datenakquise und -verarbeitung, über die die Prozessfähigkeit der Maschine sichergestellt wird. Mit einem neuen, performanteren Rückwandbus begegnet u-Remote diesen Herausforderungen nun. Durch die siebenmal (berechnet in Bezug auf die maximal mögliche Prozessdatenbreite eines I/O-Moduls. Zuvor lag diese bei 16Byte/ms, nun werden bis zu 128Byte/ms unterstützt) größere Leistungsfähigkeit wird die erfassbare Datenmenge pro Rückwandbuszyklus signifikant erhöht und die Verarbeitung und Ausgabe der Antworten deutlich gesteigert. Weiterhin ist es so möglich, Ereignisse noch präziser zu erfassen. Durch eine höhere Auflösung lassen sich Steuerungsvorgänge synchronisieren, um die Effizienz und Effektivität der Gesamtanlage weiter zu steigern. Nach und nach wird die gesamte I/O-Produktfamilie von u-Remote mit diesem neuen Chip ausgestattet. Er ist zum bisherigen System kompatibel.

 Die Module können händisch parametriert und nach eigenem Bedarf konfiguriert werden.
Die Module können händisch parametriert und nach eigenem Bedarf konfiguriert werden. Bild: Weidmüller GmbH & Co. KG

Intuitives Handling

2013 rückte Weidmüller seinen Fokus verstärkt auf die Automatisierungsbranche. Das Remote-I/O-System u-Remote zeichnet sich durch intuitives Handling auf Software- wie auch auf Hardwareseite aus. Besonders seine mechanischen Merkmale tragen maßgeblich zum Erfolg des Moduls bei. Die Breite des Gehäuses beträgt lediglich 11,5mm. Der Aufbau der I/O-Module macht auch den Austausch von Elektronik im Service-Fall einfach. Das dreiteilige Grundgerüst aus Anschlussleiste, Elektronik- und Basismodul vereinfacht die Handhabung. Die schwenkbare Anschlussleiste ermöglicht den Austausch der Elektronik bei stehender Verdrahtung. Diese kann werkzeuglos mit dem integrierten Entnahmehebel aus dem Basismodul herausgezogen und ausgetauscht werden. Da die Versorgungs- und Kommunikationskontakte komplett im Basismodul integriert sind, ist das System Hot-Swap-fähig; die Station braucht für den Tausch der Elektronik nicht von der Spannungsversorgung getrennt zu werden. Dadurch reduzieren sich Stillstandszeiten sowie das Fehlerpotenzial.

 Im SeaSim müssen die Parameter konstant gehalten werden, um die wissenschaftliche Integrität des Versuchs zu gewährleisten.
Im SeaSim müssen die Parameter konstant gehalten werden, um die wissenschaftliche Integrität des Versuchs zu gewährleisten.Bild: Weidmüller GmbH & Co. KG

Gleichzeitig schafft die händische Parametrierbarkeit der installierten I/O-Station flexible Lösungen für die Anwender. Jedes Modul und der Feldbuskoppler können nach eigenem Bedarf konfiguriert und parametriert werden. So lassen sich beispielsweise die Messbereiche für jeden Kanal eines analogen Eingangsmoduls an einem webfähigen Gerät auswählen und einstellen. Das wird durch den im Feldbuskoppler integrierten Webserver ermöglicht. Zusätzlich sind damit an der Station anliegende Statusinformationen, Diagnosen und Prozessdaten abrufbar. Benutzer haben zudem die Möglichkeit, Einstellungen direkt zu testen, zu verändern und zu speichern. Diese lassen sich dann auf andere Stationen kopieren. Weidmüller ermöglicht somit eine vereinfachte Serieninstallation von Maschinen und Anlagen. Dazu ist keine zusätzliche Software nötig. Der Zugriff auf den Webserver erfolgt über eine der integrierten Schnittstellen für USB oder Ethernet am Feldbuskoppler. Die Daten sind über Standard-Webbrowser abrufbar.

In der Forschung des Australian Institute of Marine Science (AIMS) kommt das I/O-System von Weidmüller in den Aquarien des National Sea Simulator (SeaSim) zum Einsatz. Die Forschungsergebnisse werden unter anderem zum Schutz des Great Barrier Reefs an der Ostküste Australiens verwendet. In den vergangenen Jahren kam es dort zu einem massiven Korallensterben. Hauptgrund dafür ist insbesondere der Klimawandel.

Um diesen Problemen auf den Grund zu gehen, forscht das AIMS mithilfe des National Sea Simulator. Diese Einrichtung ist das modernste Forschungsaquarium der Welt. Mittels hoch automatisierter Systeme können an jedem einzelnen Becken verschiedene Parameter verändert und überwacht und so die Verhältnisse im Riff nachgestellt werden. Temperatur, Salzgehalt, Nährstoffreichtum, Lichtfarbe, Säuregehalt und Wasserqualität können nach Bedarf und Forschungsinteresse variiert und reguliert werden.

Um valide Forschungsergebnisse und Erkenntnisse zu erhalten, muss die Technik in den Aquarien höchst verlässlich und funktional sein. Die kleinste Veränderung eines Parameters, zum Beispiel des Salzgehalts des Wassers, kann eine Langzeitstudie verfälschen. In diesem Fall wären nicht nur Jahre der Forschung hinfällig, es würden auch finanzielle Verluste entstehen.

Mit u-Remote setzt das AIMS ein I/O-System ein, das den hohen wissenschaftlichen Anforderungen gerecht wird. Durch den modularen Aufbau des u-Remote-Moduls ist es möglich, Elektronik im laufenden Betrieb auszutauschen. Das verringert Ausfallzeiten. Außerdem erleichtert die Klartextdiagnose im integrierten Webserver die Fehleridentifikation, sodass die Wartungszeit deutlich verkürzt wird. So eignet sich u-Remote, um standardmäßig in den Schaltschränken des Aquariums verwendet zu werden.

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