Anders als in der Büroverkabelung, wo sich allein das Ethernet durchgesetzt hat, kommen in der Industrie, je nach Branche und Aufgaben, unterschiedliche Bussysteme zum Einsatz. Dies erfordert universelle Gateways, damit nicht jede Automatisierungskomponente für jeden Bus eine eigene Anschlussmöglichkeit bereit halten muß.
Einleitung
Der anhaltende Kostendruck läßt den Automatisierungsgrad in der Industrie stark ansteigen. Mit ihm erhöht sich die Verbreitung sowohl offener als auch herstellerspezifischer Bussysteme. Die serielle Übertragungstechnik wirkt sich vor allem bei der Anlagenverkabelung kostensparend aus. Aber auch bei der Planung, Projektierung, Programmierung und Diagnose fallen geringere Kosten an. Außerdem sinkt die Fehlerquote. Dezentrale Konzepte mit verteilter Intelligenz - möglichst vor Ort - schaffen flexible Lösungen.
Hauptteil
Jedem seinen Bus Die Automatisierungsexperten sind sich jedoch einig: Trotz Normierungsbemühungen, siehe z.B. EN 50170 bzw. IEC 1158, finden immer mehr Bussysteme ihren Platz in den verschiedenen Anwendungsgebieten der Automatisierungswelt. Fest etabliert haben sich unter den offenen Feldbussen: Interbus, Profibus DP, CANopen in Europa und zusätzlich DeviceNet in Nordamerika und Asien. Zwar gibt es derzeit auch in der Automatisierungsbranche ernsthafte Bemühungen, das Ethernet für industrielle Anwendungen zu etablieren, allerdings hat man sich bisher weder auf ein Protokoll (TCP/IP, UDP...) geeinigt, noch lassen sich alle Aufgaben des Feldbusses auf das Ethernet abbilden. Zu nennen sei hier zum Beispiel das Synchronisieren von Antrieben. Branchenkenner wissen: Ethernet müßte erstmal feldbusfähig gemacht werden. In der Zwischenzeit wächst aber stetig die Verbreitung der bestehenden Feldbussysteme. Eine breite Anwenderschaft weiß längst die vielen Vorteile der verschiedenen Feldbusse zu nutzen. Selbst um nur alle wichtigen Bussysteme unterstützen zu können, muß daher der einzelne Automatisierungskomponenten-Anbieter viel Aufwand betreiben. Vor allem die Hersteller der unterschiedlichen Steuerungen und Regler müssen ihre Geräte aber heute mit Busanschluß anbieten, um im Markt bestehen zu können. Hohe Entwicklungs- und Zertifizierungskosten für die Busanbindungen der einzelnen Komponenten verringern aber gleichzeitig die Chancen im preissensitiven und hart umkämpften Automatisierungsmarkt. Dabei geht es nicht nur um die Kosten. Auch den Zeitfaktor sollte man nicht unterschlagen: Aufgrund der kurzen Innovationszyklen in der Automatisierung müssen Produkte schnell auf den Markt gebracht werden. Je eher ein neu entwickeltes Produkt marktfähig ist, um so schneller amortisiert es sich.Fast jede Steuerung bietet bereits eine Schnittstelle zur Datenübertragung: RS232 oder RS485. Warum also nicht die vorhandenen Schnittstellen zur industriellen Kommunikation über Feldbus nutzen?
Gateways helfen Entwicklungskosten sparen Deutschmann Automation hat diesen Gedanken aufgegriffen und bietet jetzt Gateways an, um die Befehle für die RS232- oder die RS485-Schnittstellen auch für die wichtigen Feldbusse Interbus, Profibus, CANopen, DeviceNet und Arcnet nutzbar zu machen. Für jeden dieser Feldbusse steht ein eigener Gateway zur Verfügung, der entweder RS232- oder RS485-Daten umsetzt. Dies ist am Gateway selbst einstellbar. Deutschmann verfügt über langjähriges Feldbus-Know-how. Das Bussystem Dicnet ist zum Beispiel eine eigene Entwicklung des Unternehmens, die in Zusammenhang mit Nockenschaltwerken eine weite Verbreitung gefunden hat. Die Gateways für Interbus und Profibus DP tragen das entsprechende Zertifikat der Nutzergruppe. Weitere Busprotokolle sind geplant und werden abhängig von den Marktforderungen in Kürze angeboten. Die Gateways lassen sich einfach wie ein Adapter zwischen der RS232- oder der RS485-Schnittstelle und den gewünschten Bus einbauen - auch als Busabschluß. Die mit 24 V versorgten Gateways haben auf der einen Seite einen fünfpoligen Schraubsteckverbinder für die RS232- und die RS485-Schnittstelle und auf der anderen Seite den genormten Anschluß für das gewünschte Bussystem. Die potentialgetrennte Feldbusseite fungiert immer als Slave. Optional gibt es auch den RS485-Anschluß potentialgetrennt. Neben RS232 und RS485 stehen darüber hinaus auch Gateways für herstellerspezifische und für Protokolle wie Modbus sowie Arcnet für die Anbindung an die Standard-Feldbuswelt zur Verfügung.
Produkte schnell busfähig machen Der Komponentenanbieter hat mit Hilfe der Gateways schnell die Möglichkeit, seine Produkte busfähig anzubieten und trägt keine Aufwendungen für die Entwicklung der Feldbusanschlüsse. Dabei lassen sich die Gateways überall dort einsetzen, wo Feldbusse zum Einsatz kommen. Für den Anwender vergrößert sich die Palette einsetzbarer Komponenten. Mit den Gateways der Deutschmann Automation steht eine kostengünstige Möglichkeit fürAutomatisierungsanbieter zur Verfügung, Komponenten mit Feldbusanschluß schneller und kostengünstiger auf den Markt zu bringen. Bei den Gateways - sie tragen den Namen UNIGATE - handelt es sich um ein Standardprodukt bestehend aus Hard- und Firmware. Alle Varianten setzen die Schichten 1 und 2 des ISO/OSI-Referenzmodells auf das entsprechende Bussystem um. Schicht 7 wird mit der Standardvariante transparent weitergegeben. Bei bestimmten Busprofilen läßt sich die direkte Weitergabe nicht realisieren. In solchen Fällen können kundenspezifische _nderungen in der Schicht 7 vorgenommen werden. Wurden diese kundenspezifischen Anpassungen für ein Bussystem verwirklicht, lassen sie sich leicht auf andere Feldbusprotokolle übertragen. Es besteht also eine hohe Flexibilität gegenüber neuen Protokollen. Geplant sind die Bus-Gateways für alle Systeme, die der Markt fordert, auch von Bus zu Bus. Erste Module gibt es bereits.
Leichte Bedienung und Konfiguration Der Anwender kann bei den Gateways entsprechende Anpassungen selbst einstellen. Dafür nutzt er die kostenfrei mitgelieferte 32-bit-Software WINGATE, die unter Windows 95 oder Windows NT lauffähig ist. Diverse LED signalisieren den Status und dienen für einfache Diagnoseanforderungen. Auf der Primärseite für den RS232- oder den RS485-Anschluß gehören dazu eine Bicolor-LED für den Buszustand, eine LED für die Versorgungsspannung und vier LED als Fehler-Code. Die Sekundärseite für den Feldbus stellt mindestens zwei Status-LED für den Bus, eine LED für die Versorgungsspannung sowie eine Bicolor-LED für den Buszustand zur Verfügung. Der Automatisierungstechniker hat mit den kompakten Gateways also "leichtes Spiel" bei Bedienung und Konfiguration. Dabei sind die Gateways nicht nur für den Anbieter von Automatisierungskomponenten von Interesse, sondern sie erweitern auch in erheblicher Weise den "Automatisierungshorizont" direkt beim Anwender. Die Möglichkeit des Busanschlusses einer bestimmten Automatisierungskomponente dürfte in Zukunft kaum noch ein Auswahlkriterium darstellen.
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