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Integration durch Kommunikation
Durch den Einsatz von Feldbussystemen lassen sich kostengünstig und flexibel die BONFIGLIOLI VECTRON GmbH Produkte in die vorhandene Meß-, Steuer- und Regelungstechnik integrieren.
In der konventionellen Applikation werden Sensoren und Aktoren über analoge Signale mit einer Steuerung oder Auswerteeinheit verbunden. Für jede Verbindung zwischen dem BONFIGLIOLI VECTRON GmbH Produkt und der Meß- oder Steuereinheit ist ein separates 2-adriges abgeschirmtes Kabel notwendig.
Angesichts der großen Anzahl der Komponenten in einem Antriebssystem folgt, daß bei herkömmlichen Parallelsystemen ein hoher Kabelaufwand erforderlich ist, da jede Komponente direkt an die Eingangs- und Ausgangsklemmen angeschlossen werden muß.
In einem Feldbussystem lassen sich über den digitalen Bus Informationen bidirektional austauschen. Neben den eigentlichen Prozeßdaten können auch Parameter, Wartungs- oder Störsignale übertragen werden.
Die unterschiedlichen Anforderungen an Feldbussysteme, die Vielzahl der technischen Lösungsmöglichkeiten und letztendlich auch unternehmenspolitische Aspekte haben bis heute zu einer großen Anzahl an unterschiedlichen Feldbussen geführt. Eine Handvoll von Protokollen hat sich im Laufe der Zeit als führend für verschiedene Applikationen der Antriebstechnik ausgezeichnet.
Hier eine kurze Beschreibung derzeit angebotener Feldbus - Protokolle:
CAN
CAN steht für Controller Area Network und wurde von den Firmen Bosch und Intel ursprünglich als Bussystem für Fahrzeuge entwickelt. Inzwischen hat sich CAN aber auch im Bereich der Automatisierungstechnik als Feldbus bewährt. Wie praktisch alle Feldbusse setzt auch CAN auf dem OSI 7-Schichtmodel auf. CAN ist nur für die OSI Schichten 1 und 2 in der ISO 11898 genormt. Die auf CAN aufsetzenden Schicht 7 wird durch die CANopen Profile definiert. Bedingt durch das Zugriffsverfahren CSMA und einer objektorientierten Adressierung lassen sich mit CAN besonders effektiv sehr leistungsfähige ereignisgesteuerte Systeme aufbauen. In dem Multimaster System CAN können Daten direkt zwischen den 127 Teilnehmern ausgetauscht werden. Bei Höchstgeschwindigkeit in der Datenübertragung beträgt die Kabellänge höchstens 40 m, bei geringeren Datenübertragungs- geschwindigkeiten kann die Kabellänge bis zu 5000 m betragen.
Profibus
Profibus wurde von mehreren deutschen Unternehmen und Institutionen entwickelt und ist in die EN50170 als alternativer Universalbus für die prozeßtechnische Anwendung eingegangen. Ein wichtiges Kennzeichen des Profibus ist es, daß dieses System während des Betriebs an Komponenten angeschlossen oder von diesen getrennt werden kann. Das System verwendet das Master - Slave - Konzept. Viele Unternehmen haben ihre Produkte an Profibus angepaßt und gehört zu den am häufigsten verwendeten Protokollen. Die Kommunikationsgeschwindigkeit reicht von 9,6 kBaud bis zu 12 MBaud. Eine Höchstzahl von 32 Stationen kann in jedem Abschnitt ohne Repeater angeschlossen werden; bei Verwendung eines Repeaters können bis zu 127 Busknoten angeschlossen werden. Es ist möglich, Netzwerke bis zu 1200 Meter auszudehnen.
LON
Der LON (Local Operating Network) wurde von der Firma Echelon entwickelt und hebt sich durch einige Besonderheiten von den beiden anderen Bussystemen ab.
So wird für den Buszugriff bei LONWORKS das Verfahren CSMA wie beim CAN verwendet. Der Profibus arbeitet mit einer Kombination aus Master-Slave und Token Passing. Der Vorteil des Master-Slave-Prinzips liegt in der berechenbaren Reaktionszeit, der Echtzeitfähigkeit. Der Vorteil des CSMA-Verfahren ist vor allem in der wesentlich effizienteren Kommunikation zwischen zwei oder mehreren Teilnehmern zu sehen. Das liegt daran, daß kein Polling notwendig ist und Daten zwischen den Busknoten direkt ausgetauscht werden. Eine weitere Besonderheit von LON ist, daß alle 7 Schichten des OSI-Referenzmodels ausgeprägt sind und LON unabhängig vom Übertragungsmedium arbeitet. LON bietet die Voraussetzungen für komplexe Netzwerkstrukturen, die in der Gebäude und Haustechnik entscheidend sind, aber auch in der elektrischen Antriebstechnik Vorteile mit sich bringen.
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