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<H1>www.aud24.net : L. Bieberstein: "AS-Interface-Spezialitäten"</H1>
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Redaktion
> <B><FONT color="#CC3300">Fachbeiträge</FONT></B></TD>
<TD ALIGN=right VALIGN=bottom CLASS=detailDatum>20.11.2000</TD>
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<TD VALIGN=top CLASS=detailFirma ID=topSpace>Bihl+Wiedemann GmbH:</TD>
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<TD VALIGN=top CLASS=detailSubtitel>Spezielle Slaves ermöglichen Anbindung von Standard-Feldgeräten an das AS-Interface</TD>
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<TD VALIGN=top CLASS=detailContent>Erschienen in: A&D NEWSLETTER 6/2000, S. 32<BR><BR>Die neue Spezifikation 2.1 mit ihren Verbesserungen sowie ‚AS-Interface Safety at Work‘ bringen neue Möglichkeiten für den Einsatz von AS-Interface mit sich. Häufig jedoch scheitert der Einsatz des AS-Interfaces daran, dass einige wenige Funktionen nicht mit AS-Interface gelöst werden können. Bihl+Wiedemann hat genau für diesen Fall spezielle AS-Interface Komponenten entwickelt, die es ermöglichen, diverse Standard-Feldgeräte ohne großen Engineering-Aufwand an das AS-Interface anzubinden.<BR><BR>Von den anderen Feldbussystemen unterscheidet sich AS-Interface insbesondere durch seine Ausrichtung auf die unterste Feldebene und dort speziell zur Installation der binären Sensoren und Aktuatoren. Die Anbindung von Feldgeräten an das AS-Interface kann entweder über E/A-Module, wie sie weit am Markt verbreitet sind erfolgen. Eine weitere Möglichkeit ist die direkte Integration der ‚AS-i Slave‘-Schnittstelle kann direkt in den jeweiligen Sensor oder Aktuator integriert werden. <BR>In vielen Applikationen ist eine Anbindung über die marktüblichen E/A-Module aus unterschiedlichen Gründen wie Platzmangel etc. nicht durchführbar.<BR>Jedoch lohnt sich andererseits nicht für jedes Produkt eine entsprechende AS-i Slave Entwicklung, da die Stückzahlen begrenzt sind. Der Entwicklungsaufwand inklusive aller Tests für CE-Zeichen, evtl. anfallende Zertifizierungskosten durch die Feldbusvereinigung lassen von einer direkten AS-i Integration Abstand nehmen. Mögliche Lösungen bieten die speziellen AS-i Slaves von Bihl+Wiedemann.<BR><BR>Die kompakte Platinenlösung<BR><BR><BR>Das ‚AS-i 4E/4A‘-Modul (Abb. 1) ist eine Platinenlösung eines AS-i Slaves. Auf grund der kleinen Bauform eignet sich die Platine optimal zur Integration in kundenspezifische Geräte und Applikationen. Als Beispiele für die Verwendung des Moduls lassen sich der Einbau in Tastenfeldern anführen. Das Modul eignet sich aufgrund seiner geringen Massenträgheit auch für den Einsatz auf bewegten Maschinenteilen wie Roboterarmen oder -greifern. Eine andere Applikation ist der Einsatz in Montage- und Handling-Geräten. <BR>Die Spannungsversorgung des Moduls erfolgt komplett über das AS-Interface. Die Ein- und Ausgänge sind kurzschluss- und überlastfest. Jeder Ausgang kann mit maximal 100 mA belastet werden. Ein integrierter Watchdog überwacht die Kommunikation zwischen dem AS-i Master und der 4E/4A-Platine. Sollte aus irgend einem Grunde die AS-i Kommunikation abbrechen, ermöglicht der Watchdog, dass die Ausgänge in einen sicheren Zustand versetzt werden können.<BR>Es besteht zudem die Möglichkeit, die Platine entweder über eine Stiftleiste in eine eigene Elektronik zu integrieren oder aber über einen Klemmenblock die Sensoren und Aktuatoren sowie das AS-Interface Kabel anzuschließen. <BR><BR>Die Lösung für die raue Umgebung<BR><BR>Für den Einsatz in rauer Umbebung ist der zylindrische AS-i-Aktuator für Geräte in hoher Schutzart gedacht. Dieses AS-i-Modul mit einem digitalen Eingang und drei digitalen Ausgängen ist in einer Edelstahlhülse (M18x1, Länge 55 mm) untergebracht und ermöglicht es, Standard-Feldgeräte in hoher Schutzart auf einfachste Art und Weise mit einer AS-i-Slave-Anschaltung auszurüsten. Ein Applikationsbeispiel sind Motoren mit integriertem Frequenzumrichter, wie sie im Bereich der Fördertechnik immer häufiger eingesetzt werden. Abbildung 2 zeigt beispielhaft eine Produktionsanlage mit 12 Bandabschnitten dar. Jeder Bandabschnitt wird von einem Motor mit integriertem Frequenzumrichter angetrieben, der über AS-Interface vernetz ist.<BR>Für derart einfache antriebstechnische Aufgaben ist das AS-Interface als Bussystem zur Übertragung der Steuerungsdaten prädestiniert. Für die einfachen Befehle Start/Stop oder Vorwärts/Rückwärts müssen nur wenige Steuerbits an den Frequenzumrichter übertragen werden. Der Idealfall für den Einsatz eines Sensor-Aktor-Busses.<BR>Mit Hilfe des zylindrischen AS-i-Aktuators (Abb. 3) besteht die einfache Möglichkeit, Standard-Frequenzumrichtermotoren direkt an das AS-Interface anzubinden, so dass der Motor direkt mit der AS-i Anschaltung ausgestattet ist. Damit lassen sich bei optimalem Preis-/ Leistungsverhältnis sehr einfach dezentrale Anlagenstrukturen realisieren, in denen die Antriebe über AS-Interface kommunizieren.<BR>Über entsprechende Reduzierungen (z.B. PG-16 Außengewinde auf M18x1 Innengewinde) erfolgt die Montage des zylindrischen AS-i-Aktuators im Klemmenkasten des jeweiligen Frequenzumrichtermotors. Der Slave sollte so eingebaut werden, dass die zwei Diagnose-LEDs bei Betrieb der Anlage gut sichtbar sind. Die Ein-/Ausgänge des Aktuators werden direkt auf die digitalen Klemmen der Frequenzumrichters verdrahtet. Die externe Spannungsversorgung wird in der Regel vom Frequenzumrichter bereitgestellt.<BR>Der Anschluss vom AS-Interface erfolgt über M12x1-Rundsteckverbinder, wie sie für AS-Interface für Flach- und Rundkabel gängig sind. Neben dem Einsatz in Antrieben sind auch weitere Einsatzgebiete wie in Ventilsteuerköpfen denkbar. Auch andere E/A-Konfigurationen als 1E/3A können realisiert werden.<BR><BR>Die AS-I-Analogmodule<BR><BR>War in der Vergangenheit der Anschluss von analogen Sensoren und Aktuatoren an das AS-Interface nur mit Klimmzügen möglich, so wurde dieses Problem mir der neuen AS-i Spezifikation 2.1 und dem damit definierten Profil 7.3 zur Übertragung von 16-Bit-Werten über AS-Interface gelöst. Nach dem Profil 7.3 nimmt der AS-i Master die analogen Slaves genauso wie die digitalen Teilnehmer in Betrieb und startet den Datenaustausch automatisch. Dem Hostsystem (PC, SPS, Feldbus) wird der 16-Bit-Wert direkt zur Verfügung gestellt. Für den Anwender läuft die Analogwertübertragung zwischen AS-i-Master und AS-i-Slave im Hintergrund ab. Die Vorteile für den Anwender sind offensichtlich: Er muss sich nicht mehr um die Abwicklung des Datenverkehrs auf der AS-i-Leitung in seinem Anwenderprogramm kümmern. Dies führt in den meisten Fällen zu einer Verringerung der Übertragungszeit der Analogwerte über AS-i, da der Analogwert nicht mehr von der Zykluszeit der Anwendung sondern von der AS-i-Zykluszeit abhängt.<BR>Bihl+Wiedemann hat für den sicheren und direkten Anschluss analoger Sensoren und Aktuatoren die AS-Interface-Analogmodule (Abb. 4) entwickelt. Analoge Daten wie Druck und Raumtemperatur werden als störsichere digitale Signale über AS-Interface übertragen.<BR>Die Module sind nach dem neuen standardisierten AS-i Profil 7.3 aufgebaut. Sie werden einfach - wie rein digitale AS-Interface Slaves - an die AS-i Leitung geklemmt und der Master nimmt eigenständig die Kommunikation zum Slave auf (Plug &Play)! Für den Anwender entfällt die Programmierung von Funktionsbausteinen zur Bedienung des Analogprofils. <BR>Die Baureihe der Analogmodule umfasst derzeit fünf Module: Zwei analoge Eingänge 0 bis 10 V, zwei analoge Eingänge 0/4 bis 20 mA, zwei analoge Ausgänge 0 bis 10 V und zwei analoge Ausgänge 0/4 bis 20 mA sowie eine Modul mit 4 PT100-Eingängen. Die hohe Schutzart IP65 ermöglicht den Einsatz der Module direkt vor Ort.<BR><BR>Fazit<BR><BR>Die speziellen AS-Interface Slaves - das 4E/4A-Modul als Platinenlösung, der zylindrische AS-i-Aktuator in der Edelstahlhülse oder die AS-i-Analogmodule - ermöglichen es, auch etwas speziellere Feldgeräte einfach an das AS-Interface anzuschließen und damit komplette Automatisierungsprobleme mit dem AS-Interface zu lösen. <BR></TD>
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<P><I>Diese Seite wurde am 22.09.2006, 13:54 Uhr aktualisiert</I></P>
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