Feldbusse und Schnittstellen

Andreas Mühlbauer,

Smart vernetzt mit ASi-Profilkabel

Die digitale Zukunft hat im Maschinen- und Anlagenbau längst begonnen. ASi-5 als standardisierter Feldbus für die erste Ebene der Automatisierung und IO-Link als feldbusunabhängige Schnittstelle für die Kommunikation in die Feldebene sind Technologien, mit denen sich die Vernetzung von Sensoren, Aktuatoren und Steuerungssystemen intelligent und effizient gestalten lässt. Mit dem ASi-Profilkabel lassen sich zudem die Verdrahtungskosten deutlich senken.

Intelligente Vernetzung von Sensoren, Aktuatoren und Steuerungssystemen mithilfe von ASi. © Bihl+Wiedemann

Technologische Innovationen sind dann erfolgreich, wenn es ihnen gelingt, bisherige Beschränkungen aufzuheben und neue Möglichkeiten zu eröffnen, ohne dass eine mangelnde Wirtschaftlichkeit den Markteintritt behindert. Auf ASi-5 trifft all dies zu. Der innovative Feldbus-Standard für die erste Ebene der Automatisierung bietet kurze Zykluszeiten und eine hohe Datenbreite. Mit ASi-5 lässt sich also „Big Data“ mit hoher Geschwindigkeit übertragen – kommunikations- oder steuerungstechnische „Gedenkminuten“ gehören damit der Vergangenheit an. Dadurch lassen sich zum einen Applikationen mit sehr hoher Dynamik lösen, zum anderen bewährt sich ASi-5 als Verdrahtungstechnologie für smarte Feldgeräte, beispielsweise intelligente Sensoren und Aktuatoren mit IO-Link Anbindung. Zudem ist auch das Thema Safety ein integraler Bestandteil von ASi-5 – sicherheitsgerichtete, smarte Feldgeräte nutzen die gleiche Infrastruktur wie nicht-sichere Sensoren und Aktuatoren. Und schließlich ist ASi-5 – für viele Maschinen- und Anlagenbauer ein wichtiger Aspekt – kompatibel zu ASi-3. Lösungen mit ASi-3 sind somit nicht plötzlich wertlos geworden, sondern lassen sich bei Bedarf kostengünstig durch ASi-5 erweitern und damit aufwerten.

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Ob durchgängig ASi-5 oder als Add-on – das Portfolio von Bihl+Wiedemann gewährleistet in jedem Fall ein hohes Maß an kalkulierbarer Wirtschaftlichkeit. Ein Grund hierfür sind einmal die vergleichsweise kostengünstigen Komponenten. ASi-5 Geräte wie beispielsweise die Module mit integriertem IO-Link Master für die Anbindung von IO-Link Devices oder die selbstkonfigurierenden E/A-Module sind in der Regel preiswerter als Ethernet-Feldbusmodule oder IO-Link Hubs, die bei anderen Lösungen zum Einsatz kommen. Auserdem bietet das Unternehmen ein fein abgestuftes Sortiment an Produkten, das etwa bei IO-Link mit einem 1-Port IO-Link Master beginnt. ASi-5 ist somit nicht nur kommunikations-, sondern auch kostentechnisch für jeden Ein- und Ausgang durchgängig transparent.

IO-Link als Partner für ASi-5 bei der Digitalisierung

IO-Link ist eine feldbusunabhängige Schnittstelle für die effiziente Punkt-zu-Punkt-Integration intelligenter und kommunikationsfähiger Sensoren und Aktuatoren. Erzeugt die Einbindung solcher smarter Feldgeräte vielerorts noch Unbehagen – beispielsweise wegen Leitungslängen von maximal 20 m oder der teuren Anbindung eines einzelnen Geräts über ethernetbasierte Feldbusmodule mit vier oder acht IO-Link Master Ports, so wird die Kombination aus IO-Link und ASI-5 durch das fein abgestufte Produktportfolio von Bihl+Wiedemann zum Traumpaar für das Einsammeln von IO-Link-Signalen im Feld. Zufall ist das nicht, denn die Möglichkeit, die Daten intelligenter Geräte mit IO-Link noch effizienter im Feld abzuholen und auch bei großer Datenbreite in high speed zu übertragen, spielte schon bei der Konzeption von ASi-5 eine entscheidende Rolle. ASi-5 und IO-Link ergänzen sich daher perfekt. Die Notwendigkeit, Ethernet bis in die Maschine verlegen zu müssen, entfällt. Die einzige Schnittstelle der ASi-Applikation zu TCP/IP ist das ASi-5/ASi-3-Feldbus-Gateway – ein auch unter Security-Aspekten nicht zu unterschätzender Vorteil. Und neben einem Webserver ist auch OPC UA als Diagnosekanal standardmäßig mit an Bord – für die direkte Kommunikation von Sensordaten, Messwerten oder Regelgrößen bis in die Cloud.

Abgesehen davon – was macht die IO-Link-Integration bei Bihl+Wiedemann so besonders? Zum einen die Nutzererfahrung. IO-Link Geräte können da eingebunden werden, wo man sie braucht. An die ASi-5 Module mit integriertem IO-Link Master lassen sich IO-Link Devices aller Hersteller anschließen, so sie die Spezifikationen der Norm IEC 61131-9 erfüllen. Die Software-Suites von Bihl+Wiedemann machen die Einbindung dabei besonders einfach, unter anderem durch das schnelle Aufrufen der IO Device Description (IODD) der IO-Link-Geräte, durch die grafische Unterstützung bei der Sensor-Parametrierung oder durch die Live-Ansicht der vorhandenen Geräte. Mit ihr lassen sich ASi-Module und IO-Link Devices einfach adressieren sowie Ein- und Ausgänge live parametrieren und überwachen.

Kosten der Verdrahtung mit ASi-Profilkabel im Vergleich zu anderen Feldbus-Systemen. © Bihl+Wiedemann

Die komfortable Integration ist der eine Aspekt, die Kostenseite der andere. Durch die IO-Link-Integration bei Bihl+Wiedemann lassen sich pro Ethernetknoten wesentlich mehr IO-Link Master einbinden – bei deutlich mehr IO-Link Devices sinken somit pro Gerät die Kosten der Integration. Zudem entfallen Switches und vorkonfektionierte Kabel. Und durch den im Gateway integrierten OPC UA Server entstehen auch für die Cloud-Anbindung keine zusätzlichen Kosten. Der Anwender investiert nur in die IO-Link Ports, die er auch wirklich benötigt.

ASi-Profilkabel für die günstige Anbindung

Auch beim Verkabelungsaufwand herrscht Kosteneffizienz – dank ASi-Profilkabel und integrationsfreundlicher Durchdringungstechnik für alle Teilnehmer. Beispielhafte Kostenvergleiche zeigen, dass eine Verdrahtung mit ASi-Profilkabeln im Vergleich zu einer feldbustypischen Rundkabelinstallation bis zu etwa 70 Prozent günstiger sein und dabei mehr Energie zur Verfügung stellen kann.

Die Spareffekte, die sich durch die ASi-Profilkabel ergeben, haben verschiedene Ursachen. Teilnehmer können nahezu ohne Montageaufwand verpolungssicher überall dort an die ungeschirmte, zweiadrige Leitung angeschlossen werden, wo sie benötigt werden. Der Anschluss erfolgt per Durchdringungstechnik – ohne unterschiedlich vorkonfektionierte Verbindungskabel, ohne Stecker, ohne T-Stücke. Dabei wird jede der beiden Leitungsadern mindestens doppelt und damit maximal sicher kontaktiert. Die Topologie – Baum, Ring, Stern oder Linie – lässt sich jederzeit frei wählen und anpassen. Und für Applikationen, in denen leistungsstarke IO-Link Devices oder energieintensive Antriebslösungen versorgt oder die Steuersignale von der Hilfsenergie getrennt werden sollen, stehen spezielle Profilkabel für die Energieversorgung mit 24 oder 48 V zur Verfügung, die die gleichen Montage- und Kostenvorteile bieten. ASi-5 als Datenkanal für die Integration von IO-Link lässt sich so einfach und preiswert im Feld verlegen.
Thomas Rönitzsch, Bihl+Wiedemann / am

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