Sensor-Aktor-Interface im Baukastenprinzip

Verkabeln mit System

Die steigende Anzahl an Sensoren und Aktoren in der Automatisierung erfordert wirtschaftliche und ausgereifte Verdrahtungskonzepte.

Unter der Produktbezeichnung SAI-M und SAI-F wird ein Standard für die passive Systemverkabelung angeboten. Beide Sensor-Aktor-Verteiler werden, neben der Anschlusstechnik mit M12-Rundsteckverbindern, auch mit dem IDC-Schnellanschluss HARAX offeriert. SAI-Verteiler mit Rundsteckverbindern M12 besitzen die Zulassung gemäß UL und CSA. Sie sind wahlweise mit vier, sechs oder acht Anschlüssen, in jeweils vier- oder fünfpoliger Ausführung lieferbar (drei- oder vierpolig beim IDC-Schnellanschluss). Sie verfügen über Montagebohrungen im Industrie-Standard sowie je nach Ausführung eine LED-Statusanzeige für die Betriebsspannung (grün) und eine oder zwei LED(s) für E/A-Funktionen (gelb) je Steckplatz. Die passive Verdrahtung verkleinert Schaltschränke, reduziert Kabelbäume und ermöglicht den Aufbau modularer Anlagenkonzepte. Die Verteiler benötigen kein schützendes Gehäuse. Ihre niedrige Bauhöhe gestattet die direkte Montage in die betreffende Maschine oder Anlage.
Mit den Verteilern lässt sich ein dezentrales Konzept realisieren. An jeder gewünschten Position entlang der Anlage bündeln sie vor Ort zuverlässig Signale von Aktoren und Sensoren, ein Kabel stellt die Verbindung zur übergeordneten Steuerung her. Die Produktfamilie bietet praxisgerechte Vielfalt und Variationsmöglichkeiten: Anwendungsfreundliche Flexibilität (SAI-M) oder vorkonfektionierte Sammelleitungen (SAI-F).

SAI-AS-Interface
Bereits mit den „passiven“ Verteilern SAI-F/M realisieren Weidmüller-Ingenieure richtungsweisende Verdrahtungskonzepte. Das gleiche gilt für die neue Generation der SAI-Verteiler, sie sind allerdings noch konsequenter auf Automatisierungserfordernisse der untersten Feldebene hin abgestimmt. Ihr Produktname SAI-AS-Interface. AS-Interface entspricht zunächst modernster Verdrahtungstechnik, die übliche Parallelverdrahtung jedes einzelnen Sensor/Aktors zur Steuerung entfällt. Die Kommunikation erfolgt gemäß dem Sammelleitungsprinzip. Das AS-Interface bündelt die Informationen binärer Endgeräte und stellt sie den übergeordneten Steuerungen zur Verfügung.
Ein AS-Interface gestattet über seine Feldbus-Anschaltungen den Anschluss auch konventioneller Geräte – pro AS-Interface Strang bis zu 124 binärer Sensoren und Aktoren.
Zwei Flachleitungen, ausgehend vom Schaltschrank, genügen für die Übertragung von Daten und Energie. Beide Leitungen werden in Durchdringungstechnik einfach und verpolungssicher kontaktiert. Weidmüller liefert seine flachen SAI-AS-Interface Produkte in der Schutzart IP 20 oder in der hohen Schutzart IP 68. Im AS-Interface Master ist im Gegensatz zu AS-Interface Slaves ein Prozessor integriert. Anhand der vom Hersteller mitgelieferten Firmware konfiguriert sich der Master selbst. Der Anwender ordnet lediglich die individuellen Slave-Adressen ihrem spezifischem Aufgabengebiet zu (E/A-Konfiguration) und teilt dem System gewissermaßen den Namen des Slaves mit (Betriebsadresse: ID-Code).
Der AS-Interface Chip der neuen Generation erhöht die mögliche Teilnehmerzahl von bislang 31 auf 62. Der Master übernimmt gleichsam Mangagement-Funktion: Er überwacht und steuert die Kommunikation mit allen angeschlossenen Slaves und leitet die binären Informationen der Sensoren/Aktoren über eine Schnittstelle zur übergeordneten Steuerung weiter. Für den Anwender laufen diese Prozesse nahezu unmerklich, da hardwarebezogen, ab. Die Peripheriedaten werden nicht länger von E/A-Baugruppen, sondern vom AS-Interface zur Verfügung gestellt.

Single-Master-System
Ein Master fragt zyklisch alle Teilnehmer ab. Seine Position im Aktor-Sensor-Interface Baum ist nicht relevant, da alle Slaves im E2PROM mit einer individuellen, nichtflüchtigen Adresse versehen sind. Der Garant für gleichbleibende, definierte Zykluszeiten ist das Single-Master-System. Anders formuliert: Die Anforderungen an (weichen) Echtzeitbetrieb und deterministische Abfrage werden zumeist erfüllt. Die Zykluszeit beträgt bei 31 Slaves 5 ms. Pro Slave und Zyklus überträgt das AS-Interface vier Bit in beide Richtungen. Demzufolge sind nach 5 ms alle Sensoren abgefragt und alle Aktoren angesteuert. Parametrierbefehle sind azyklisch möglich, pro Slave stehen zusätzlich 4-Parameter-Bit zur Verfügung. Sie können zum Einstellen intelligenter Sensoren genutzt werden.
Das SAI-AS-Interface Sortiment ergänzt Weidmüller mit Netzteilen, einem Profibus-DP Gateway und Verbindungsleitungen in verschiedenen Längen und Ausführungen – Stecker gerade oder gewinkelt.

Weidmüller
Tel. (02236) 67 08-199
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www.weidmueller.at

Bild 1: Weidmüller bietet mit der SAI-Produktfamilie auf die unterste Feldebene hin optimierte, modulare Lösungskonzepte.

Bild 2: SAI-Verteiler und SAI-AS-Interface Module zeigen ihre Vorzüge überzeugend im praktischen Einsatz.