Dass sich Industrial Ethernet auch in der Automatisierungstechnik etabliert, bezweifelt heute niemand mehr. Die enormen technischen Fortschritte wie Fast Ethernet, Switching und Full-Duplex-Übertragung haben aus dem guten alten Ethernet ein leistungsfähiges Kommunikationssystem gemacht, das eine geradezu magische Anziehungskraft auf Anwender und Hersteller in der Industrie ausübt. Trotz aller Standardisierungsbemühungen ist es jedoch nicht gelungen, ein einheitliches Anwendungsprotokoll festzulegen, das auf die Belange der Automatisierungstechnik zugeschnitten ist. Das Resultat sind unterschiedliche Varianten, die untereinander inkompatibel sind.

Die verschiedenen Industrial-Ethernet-Protokolle heißen: Profinet (PNO/Siemens), EtherNet/IP, (ODVA/Rockwell Automation), EtherCAT (ETG/Beckhoff), Powerlink (EPSG/B&R), Modbus-TCP (Modbus-IDA/Schneider), Sercos-III (Sercos/Rexroth), Foundation Fieldbus HSE (FF, Rosemeount) und FLNet (JEMA/Mitsubishi). Diese Systeme unterscheiden sich hinsichtlich der Anwendungsprotokolle und Echtzeiteigenschaften deutlich voneinander und sind inkompatibel zueinander.

Unterschiede

Die Unterschiede zwischen den einzelnen Systemen liegen in der grundlegenden Protokollarchitektur, den Anwendungsprotokollen in der Ebene 7, den Objektmodellen sowie den Engineering-Konzepten und Tools.

Gateways verbinden Feldbusse und Industrial-Ethernet-Netze

Für den Datenaustausch zwischen Feldbussen und den verschiedenen Industrial-Ethernet-Systemen bietet RdA Gateways an. Die Gateways ermöglichen die transparente Übertragung von E/A-Daten zwischen zwei industriellen Netzwerken

Lichtwellenleiter, kurz LWL genannt, übertragen Daten in Form von Licht bzw. Lichtsignalen über weite Strecken. Während elektrische Signale in Kupferleitungen als Elektronen von einem zum anderen Ende wandern, übernehmen in Lichtwellenleitern (LWL) die Photonen (Lichtteilchen) diese Aufgabe.

Durch Lichtwellenleiter können optische Signale ohne Verstärker große Entfernungen überbrücken. Trotz weiter Strecken ist eine hohe Bandbreite möglich. Die Bandbreite auf einer einzigen Glasfaser beträgt rund 60 THz. Das macht Lichtwellenleiter zum Übertragungsmedium der Gegenwart und Zukunft. Da reicht kein Kupferkabel oder Funksystem heran.

PCI Express („Peripheral Component Interconnect Express“, abgekürzt: PCIe oder PCI-E) ist ein Erweiterungsstandard zur Verbindung von Peripherie-Modulen mit der Rechnereinheit.

PCIe ist der Nachfolger von ISAbus-, bzw. PCI, PCI-X, AGB, etc. gestützten Systemen und wird auch als Bussystem der 3. Generation bezeichnet.

 PCIe bietet im Vergleich zu seinen Vorgängern eine höhere Bandbreite zur Datenübertragung bei reduziertem Hardwareaufwand zur Integration.

 PCIe ist im Vergleich zum parallelen PCI-Bus kein busorientiertes System, sondern nutzt separate serielle Punkt-zu-Punkt-Verbindungen.

 PCIe-Topologien ähneln damit sehr der Architektur von Ethernet-Netzwerk-Systemen.

Das AS-Interface (abgekürzt AS-i für engl. Actuator-Sensor-Interface; deutsch Aktor-Sensor-Schnittstelle) ist ein Standard für die Feldbus-Kommunikation, der zum Anschluss von Aktoren und Sensoren entwickelt worden ist. Ziel ist es, die bisherige Parallelverkabelung zu ersetzen. Das AS-Interface wird dabei hauptsächlich auf der Sensor-/Aktuatorebene eingesetzt. Das AS-Interface ist seit 1999 internationaler Standard nach EN 50295 und IEC 62026-2. Das AS-Interface-Konzept ermöglicht eine schnelle und einfache Installation, daher ist dieses System auch ideal für den Einstieg in die Bustechnik.

Kompakte Feldbus-E/A-Module von RdA

RdA-IP67-Komponenten für die dezentrale Verdrahtung in der Feldebene. Hohe Schutzarten sind für unsere Komponenten ebenso selbstverständlich, wie Schock- und Vibrationsfestigkeit. Daher eignen sich unsere Feldbussysteme auch hervorragend für den Einsatz unter extremen Umgebungen.

Der CAN-Bus (Controller Area Network) ist ein serielles Bussystem und gehört zu den Feldbussen.

Das Controller Area Network (CAN) verbindet mehrere gleichberechtigte Komponenten (Knoten, Node) über einen 2-Draht Bus miteinander. Das CAN-Protokoll wurde 1983 von Bosch für den Einsatz in Kraftfahrzeugen entwickelt.

CAN-Protokolle haben sich in verschiedenen, vor allem sicherheitsrelevanten Bereichen etabliert, bei denen es auf hohe Datensicherheit ankommt. Beispiele:

• Automobilindustrie (Vernetzung unterschiedlicher Steuergeräte, Sensoreinheiten und sogar Multimediaeinheiten)
• Automatisierungstechnik (zeitkritische Sensoren im Feld, Überwachungstechnische Einrichtungen)

CANopen®

CANopen® ist ein auf den CAN-Bus basierendes, offenes Kommunikationsprofil mit hochflexiblen Konfigurationsressourcen. Um einen optimalen Einsatz von CANopen® im dezentralen Bereich zu gewährleisten, müssen die Komponenten den höchsten elektromechanischen Anforderungen genügen. Die CANopen®-Komponenten von RdA bieten aufgrund des Gehäusematerials und der Vergusstechnik absoluten Schutz für die Elektronik. Die Module sind mit M12-Anschlusstechnik für den Bus verfügbar.

Profibus (Process Field Bus) ist der universelle Feldbus, der breite Anwendung in der Fertigungs-, Prozess-, und Gebäudeautomatisierung findet. Profibus wurde durch Siemens und die Profibus-Nutzerorganisation entwickelt und in der internationalen Normenreihe IEC 61158 standardisiert. Profibus ermöglicht die Kommunikation von Geräten verschiedener Hersteller ohne besondere Schnittstellenanpassungen.

Profibus legt die technischen Merkmale eines seriellen Feldbussystems fest, mit dem verteilte digitale Automatisierungsgeräte von der Feldebene bis zur Zellenebene miteinander vernetzt werden können. Profibus ist ein Multi-Master-System und ermöglicht dadurch den gemeinsamen Betrieb von mehreren Automatisierungs-, Engineering- oder Visualisierungssystemen mit den dezentralen Peripheriegeräten an einem Bus.

Profibus unterscheidet folgende Gerätetypen:

• Master-Geräte: Sie bestimmen den Datenverkehr auf dem Bus. Ein Master darf Nachrichten ohne externe Aufforderung aussenden, wenn er im Besitz der Buszugriffsberechtigung (Token) ist. Master werden auch als aktive Teilnehmer bezeichnet.
• Slave-Geräte: Sie sind Peripheriegeräte wie beispielsweise Ein-/Ausgangsgeräte, Ventile, Antriebe und Messumformer. Sie erhalten keine Buszugriffsberechtigung, d.h. sie dürfen nur empfangene Nachrichten quittieren oder auf Anfrage eines Masters Nachrichten an diesen übermitteln. Slaves werden als passive Teilnehmer bezeichnet. Sie benötigen nur einen geringen Anteil des Busprotokolls, dadurch wird eine aufwandsarme Implementierung ermöglicht.

RdA bietet:

• Einbaufertige Profibus-Kommunikationsmodule in Master/Slave-Ausführung
• Schnittstelle für Profibus DP/DPV1 für die Integration in Feldgeräte (als Slave- und Masterversion erhältlich)
• Verfügbarkeit der Module wahlweise mit M23- oder M12-Anschlusstechnik

USIF 68k230 Echtzeit Pre-Processing für Meßtechnik und Video

Plattform, auf der komplexe Echtzeit-Signalflußarchitekturen implementiert werden können. Das Board ist sehr flexibel mit Zusatzmodulen für DSP-Signalprocessing, A/D-Wandlung, D/A-Wandlung, digitale Schnittstellen oder kundenspezifische Signalbearbeitung erweiterbar, bietet eine offene 32-Bit-Busarchitektur und einen frei programmierbaren Bit-Slice-Prozessor. Mit einem Gesamtdurchsatz von nom. 12 Mio. 16-Bit-Worten pro Sekunde koordiniert dieser den Datentransport mit Hilfe von Zwischenspeichern und einer beliebig definierbaren Anzahl virtueller Kanäle. Das Board erlaubt die Realisierung von Anwendungen mit nahezu unbegrenzter Anzahl schneller Eingangs- oder Ausgangskanäle, bei vollkommener Entlastung des VMEbus-Masters. Neben seiner Bestimmung für Videotechnik und Scannertechnik, eignet sich das Board für Aufgaben der Meßtechnik, Multikanal-Aufzeichnungstechnik und Spezialanwendungen in Bereichen wie bildgebende Sonartechnik, Schwingungsanalyse oder Modalanalyse.

68K140 RELAY-1

64-Channel Relay ModuleVMEbus, 6U, Single Slot ModuleVME64, VME64X compatible, A24, D08(EO) Interface P0, P2 Input / Output ( Rear I/O )

Front Panel Status Visualization

Transition Modul verfügbar

DIG-IN 68k051 Digital-Eingabeboard, 64 Kanäle, isoliert, LED-Statusanzeige

64 kanaliges interruptfähiges Digital-Eingabeboard mit weitreichenden Einstell- und Erweiterungsmöglichkeiten, wie konfigurierbare digitale Eingangsentprellung und konfigurierbare Interruptfunktionen. Alle Eingänge sind optisch isoliert und gegen Überspannung geschützt. Auf der Frontplatte gibt eine 64-LED-Statusanzeige Auskunft über den logischen Zustand jedes einzelnen Kanals. Auf Wunsch kann das Board mit Frittstrom-Eingangscharakteristik geliefert werden. Zwei Eingangsschaltschwellen können via VMEbus-Interface am Board selbst umgeschaltet werden. DIG-IN 68k051 ist in unterschiedlichen Versionen erhältlich, für Eingangsspannungen zwischen nom. 5 Volt bis max. 36 Volt. Ein noch größerer Eingangsspannungsbereich von -3V bis +38V ist durch Erweitern mit dem 64 kanaligen Komparatormodul 68A150 erreichar, welches auf beliebige Schaltschwellen zwischen 0.5 bis 35 Volt eingestellt werden kann. Passend zu allen Versionen des DIG-IN Boards liefern wir außerdem das 4-kanalige Temperatursensor-Interface 6610. Optional kann das Board außerdem mit programmierbaren Zählern geliefert werden. Rücklesbare Steuerregister der VMEbus Kontrollogik und die optische Isolierung zwischen Prozess- und VMEbus-Seite sind selbstverständlich.

DIG-OUT 68k041 Digital-Ausgabeboard, 64 Kanäle, isoliert, LED-Statusanzeige

64 kurzschlußfeste digitale MOS-FET- Ausgänge mit Strombelastbarkeit von 500 mA pro Kanal. Ausgangskanäle sind elektrisch isoliert und können bei Bedarf fremd eingespeiste Stromkreise aus max. 8 galvanisch isolierten Netzteilen oder anderen Quellen mit Spannungen von 5 bis 36 Volt treiben. Rücklesbare Steuerregister der VMEbus- Kontrollogik und optische Isolierung zwischen Prozess- und VMEbus-Seite sind selbstverständlich. Auf der Frontplatte gibt eine 64-LED-Statusanzeige Auskunft über den logischen Zustand jedes einzelnen Kanals.

Das Videosignal-Multiplexerboard V-MUX 68k290 wurde für die Verteilung, Umschaltung, Mischung und Entkopplung analoger Bildsignale in VMEbus-basierten Video-Anlagen konzipiert.

Auf dem Board befinden sich drei* unabhängige, VMEbus-steuerbare 8 x 1 Analog-Multiplexer, die jeweils eins von 8 Video-Eingangssignalen auf eine von 3 Ausgangsleitungen (z.B. R.G.B.) schalten können. Sie werden über rücklesbare 8-Bit-Register des VMEbus-Interfaces geschaltet.

Zusätzlich bietet das Board 6 einfache Übertragungsstrecken, die für die Potentialtrennung zwischen Eingängen und Ausgängen benutzt werden sowie ein Y-Verzweigungsglied.

Alle Kanäle sind sowohl eingangsseitig als auch ausgangsseitig durch HF-Optokoppler galvanisch isoliert. Dadurch hat jeder Signalweg die Eigenschaft, Eingangs- und Ausgangssignale und die Masseführungen der betreffenden Signalwege voneinander und gegen das VME-System zu entkoppeln. Sie sind präzise auf eine Verstärkung von 1 und Eingangs- bzw. Ausgangsimpedanzen von 75 Ohm abgestimmt, können aber auf Wunsch auch mit abweichenden Daten geliefert werden. Einzelne Kanäle können ggf. so dimensioniert werden, daß sie Leitungsverluste im Videosystem ausgleichen, der Einsatz des Boards in anderen Bereichen als der Videotechnik ist überdies denkbar. Die Signalanschlüsse sind auf Koax-Buchsen auf der Frontplatte des Boards geführt.

Auf Anfrage kann das Board auch in einer Stand-Alone-Version, mit manuell geschalteten Multiplexern, hergestellt werden.

AISO 68k030 64-Kanal/32-Kanal Analog/Digital- und Digital/Analog- I/O-Board, 12 Bit, isoliert

Sehr robustes und störsicheres VMEbus Analog-I/O-Board für Industrieanlagensteuerungen und Prozeßtechnik. Das Board bietet auf 32 Kanälen 16 AD-Wandler-Eingänge und 16 DA-Wandler-Ausgänge. 16 Kanäle sind, galvanisch isoliert und mit aktivem Schirmanschluß, an der Frontleiste zugänglich. Sie werden durch wahlweises Bestücken mit speziellen Isolations-Trennmodulen als analoge Ein- oder Ausgänge konfiguriert. Ihre Analogausgänge liefern sowohl Strom als auch Spannung isoliert. Bei Verzicht auf galvanische Isolation sind alle 32 Kanäle, am P2-Anschluß des Boards zugänglich.

AISO 68k130 64-Kanal/32-Kanal Analog/Digital- und Digital/Analog- I/O-Board, 12 Bit, isoliert(Universal Analog Input / Output Module ( Galvanische Trennung optional )

Trägermodul bis max. 16 Steckmodulen, VMEbus, 6HE, 4/8 TE bestückungsabhängig, VMEbus 1014, VME64, VME64X,Bus-Schnittstelle A24, D16(EO) Einsteckmodule ermöglichen Erweiterungen wie z.B. Erhöhung der Kanalzahl, des Spannungsbereichs oder der Treiberleistung. Einsteckmodule erlauben optional galvanische Trennung.