Datenvolumen beherrschen

Bisher sind auf der Feldebene von Automatisierungsnetzen noch überwiegend passive Verdrahtungen vorhanden. Durch immer „intelligentere“ Produktionsprozesse – Stichwort Industrie 4.0 – nehmen jedoch das Datenvolumen und die Datenvielfalt ständig zu. Deshalb geht der Trend zu aktiven Verdrahtungen.

Exklusiv in KEM Der Autor: Toni Hauert, Produktmanager bei der Belden Deutschland GmbH, Neckartenzlingen

Bei einer passiven Verdrahtung können die Sensoren und Aktoren entweder über separate Kabel zentral mit dem Schaltschrank verbunden werden oder via E/A-Module und Sammelleitungen dezentral. In beiden Fällen lassen sich nur binäre bzw. analoge Signale übertragen, die lediglich ausgelesen werden können. Die zentrale Variante ist zudem zeit- und kostenaufwändig und birgt ferner die Gefahr von Verdrahtungsfehlern. Im Vergleich dazu sind E/A-Module wesentlich wirtschaftlicher. Denn weder müssen Reihenklemmen installiert noch Kabelverschraubungen eingebaut werden. Da außerdem Leitungen, die bereits mit standardisierten M12- oder M8-Steckern konfektioniert sind, verwendet werden können, ist es auch nicht erforderlich, die Isolierung der Leitungsenden zu entfernen und Aderendhülsen anzubringen.

Umfangreiche Diagnosemöglichkeiten

Für die „smarte Fabrik“ nach dem Industrie 4.0-Ansatz reicht eine passive Verdrahtung jedoch nicht aus.

Dazu ist vielmehr eine bidirektionale Datenkommunikation erforderlich, mit der vielfältige Informationen übertragen und ausgewertet werden können. Dazu gehören beispielsweise Statusmeldungen über den Verschmutzungsgrad von Sensoren und Aktoren, deren Betriebstemperatur oder die Anzahl von Schaltzyklen. Denn nur so lassen sich reibungslose Produktionsprozesse gewährleisten. Um das deutlich höhere Datenvolumen zu bewältigen, wird künftig für die Verdrahtung neben Feldbussystemen vermehrt Ethernet als Übertragungsprotokoll eingesetzt werden.

Eine optimale Verdrahtungslösung wird jedoch von den speziellen Anforderungen der Anwendungen bestimmt. Deshalb sind vor allem kundenspezifische Konzepte gefragt. Belden setzt dabei auf standardisierte Lösungen. Wenn etwa ein Kunde in der gleichen Maschine oder Anlage verschiedene Steuerungen einsetzt, um internationale Märkte zu bedienen, haben die E/A-Module immer eine identische Bauform und unterstützen das jeweils erforderliche Datenprotokoll. Das können Industrial Ethernet-Varianten wie Profinet oder Ethernet/IP sein oder Feldbussysteme wie Devicenet, Canopen und AS-Interface. Bei dem modularen Lion-Link-System müssen dazu sogar lediglich die Busskoppler, die als Schnittstelle zu dem übergeordneten Kommunikationsprotokoll fungieren, ausgetauscht werden. Auch für passive Verdrahtungen, die zur Übertragung von binären Signalen kostengünstiger sind als eine aktive Variante, verfügt Belden mit der ASB-Familie über entsprechende E/A-Module. Dadurch lassen sich in ein und derselben Maschine oder Anlage wirtschaftliche Verdrahtungen realisieren, die optimal auf die Anforderungen der Prozesse ausgelegt sind. I

Halle 9, Stand D 11