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Schwerpunkt

AS-Interface

Thomas Rönitzsch | Inka Krischke,

Datenpipeline ASi-5

Hohe Datenbreite, kurze Zykluszeiten, verbesserte Integration intelligenter Sensoren und Aktuatoren mittels IO-Link sowie ­Cloud-Konnektivität per OPC UA – ASi-5 macht AS-Interface fit für die Anforderungen der Digitalisierung.

© Bild: Comptuter&AUTOMATION, Quellen: Bihl+Wiedemann, AdobeStock/Anterovium

Bei ASi im Allgemeinen und bei ASi-5 im Speziellen denken viele vielleicht nur an ein gelbes, zweiadriges Profilkabel, an den Geräteanschluss in Durchdringungstechnik oder an Hutschienenmodule im Schaltschrank. Doch der neue Feldbus-Standard kann mehr: Eine bislang unerreichte Datenbreite und extrem kurze Übertragungszeiten machen ASi-5 zu einer Daten-Pipeline, die der Automatisierungstechnik neue Möglichkeiten im Rahmen der Digitalisierung eröffnet. Dabei wird Bewährtes nicht über Bord geworfen – vielmehr kommunizieren ASi-5 und ASi-3 im gleichen Netzwerk, sodass Anwender bisherige ASi-3-Lösungen um ASi-5-Module und deren Funktionalitäten erweitern können. Die bewährten Vorteile der ASi-Technologie – etwa der im Vergleich zu anderen Feldbus-Lösungen deutlich reduzierte Verdrahtungsaufwand, die freie Wahl der Topologie sowie die kostengünstige Integration von Safety auf derselben Infrastruktur – bleiben auch bei ASi-5 erhalten.

Konnektivität für Datenstreaming

Neue ASi-5-Komponenten lassen sich nicht nur in reinen ASi-5- Netzen nutzen, sondern auch in ­bestehende ASi-Applikationen integrieren. Dafür ist ...

© Bihl+Wiedemann

... lediglich das vorhandene Gateway durch ein ASi-5/ASi-3-Gateway von Bihl+Wiedemann zu ersetzen (links: vor ASi-5 / rechts: mit ASi-5).

© Bihl+Wiedemann

ASi-5 könnte zu einem wichtigen Schrittmacher für die digitale Transformation im Maschinen- und Anlagenbau werden. So wird der bisher vergleichsweise eher träge Datenkanal mit ASi-5 zur leistungsfähigen Daten-Pipeline und ermöglicht ein ‚ruckelfreies‘ Datenstreaming. Die Daten-Power von ASi-5 ist darauf ausgelegt, komplexe Steuerungsprozesse in industriellen Anwendungen zu ermöglichen. So können zum einen deutlich mehr Slaves kosteneffizient und schnell an einem Ort eingesammelt und angeschlossen werden, denn mit ASi-5 lassen sich jetzt bis zu 384 Eingangs- und 384 Ausgangsbits in einer Zykluszeit von 1,27 ms übertragen. Im Gegensatz zu ASi-3, das mit rund 170 kHz kommuniziert, nutzt die neue AS-Interface-Generation dafür den Frequenzbereich zwischen 1 und 10 MHz. ASi-5-Netzwerke und ASi-3-Applikationen können so parallel auf einer Leitung betrieben werden, wodurch die von Anfang an angestrebte Abwärtskompatibilität zu allen bisherigen ASi-Generationen sichergestellt ist.

Zum anderen ist es mit ASi-5 jetzt ­möglich, intelligente Geräte – beispielsweise IO-Link-Sensoren – noch einfacher in AS-Interface zu integrieren. Genau dafür haben die Entwickler von ASi-5 nämlich schon frühzeitig Profile spezifiziert, die es erlauben, bis zu 32 Byte E/A-Daten zyklisch zu übertragen. Praktisch umsetzen lässt sich das auch schon – mit den ‚ASi-5 Slave / IO-Link Master‘-Modulen von Bihl+Wiedemann.

Dies ist der eine Aspekt der verbesserten Konnektivität mit ASi-5 – der andere heißt OPC UA. Diese plattformunabhängige, standardisierte Kommunikationsarchitektur ist in der Lage, Maschinendaten wie Sensordaten, Messwerte oder Regelgrößen zu transportieren und – das ist die für die Digitalisierung relevante Innovation – auch maschinenlesbar semantisch zu beschreiben. OPC UA ist interoperabel und sorgt für industrielle Konnektivität: Größere Mengen an Daten können ohne Einschränkung dorthin transportiert werden, wo aus ihnen wertvolle Informationen gewonnen werden – beispielsweise in Cloud-basierte Applikation des Condition Monitoring oder der Predictive Maintenance. Mit dem OPC-UA-Server, den die Firma Bihl+Wiedemann standardmäßig in ihre neuen ‚ASi-5/ASi-3 Gateways‘ für Profinet, Ethernet/IP oder Ethercat integriert hat, ist somit auch Datenstreaming im Sinne von Edge Computing ohne Umwege parallel zum jeweiligen Feldbus möglich.

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Live-Diagnose der Online Businformation in den ‚ASi Control Tools360‘ von Bihl+Wiedemann.

© Bihl+Wiedemann

Bewährtes Look & Feel

Über 200.000 Arbeitsstunden hat eine Entwicklungsgruppe aus namhaften AS-Interface-Herstellern in das Gemeinschaftsprojekt ASi-5 gesteckt. Von der technologischen Komplexität von ASi-5 bemerkt der Nutzer allerdings nichts – weder bei der Bedienung der neuen Gateways und Digitalmodule noch bei der Nutzung der Software. Die Bedienung ist unverändert einfach geblieben. Was die Projektierung anbelangt, lässt sich ASi-5 grundsätzlich auch ohne Software projektieren – komfortabler, sicherer und schneller erfolgt das Planen, Konfigurieren und Parametrieren von ASi-Netzwerken mit oder ohne Safety allerdings mit Software-Suites beispielsweise von Bihl+Wiedemann. Wer zum Beispiel die Safety-Software ‚Asimon 360‘ oder die ‚ASi Control Tools360‘ für Standardapplikationen bereits für ASi-3 einsetzt, kann sie durch ein kostenloses Update fit für ASi-5-Anwendungen machen und dann den Hardware-Katalog mit Produkten von Bihl+Wiedemann wie gewohnt nutzen, um das gewünschte Gerät für die Konfiguration auszuwählen.

Über die in den Gateways integrierte OPC-UA-Schnittstelle können produktions-, prozess- und wartungsrelevante Daten standardisiert und plattformunabhängig an höhere Feldebenen, die Cloud und zur Big-Data-Analyse weitergegeben werden.

© Bihl+Wiedemann

Eine neue Funktionalität ist die Online Businformation: Mit ihr lassen sich Slaves einfach adressieren sowie Ein- und Ausgänge live parametrieren und überwachen. Das Instrument, das sich auch für eine schnelle Diagnose bei der Inbetriebnahme von Anlagen eignet, zeigt beispielsweise noch nicht projektierte Slaves durch einfache Symbole auf einen Blick für jeden verständlich an. Die Hinweise zur Behebung von Fehlern sind dabei eindeutig und bieten dem Nutzer Hilfestellungen für die nächsten Schritte. Alle Slaves können in der Online Businformation einzeln ausgewählt und angesprochen werden – etwa, um Eingänge zu diagnostizieren, Ausgänge zu setzen oder Parameter zu ändern. Der Anwender erkennt damit unmittelbar, welche konkreten Auswirkungen die aktualisierten Einstellungen haben, und kann die Konfiguration gegebenenfalls sofort optimieren. 

Erste Produkte

Einsatzfähige Produkte für ASi-5 gibt es bereits. Bihl+Wiedemann etwa bietet ‚ASi-5/ASi-3 Gateways‘ für Profinet, Ethernet/IP und Ethercat an. Darin integriert sind zwei ‚ASi-5/ASi-3 Master‘, die ASi-Safety-Funktionalität sowie ein Webserver und ein OPC-UA-Server.

 Ergänzt werden die Gateways durch ‚ASi-5 Digitalmodule‘, mit denen sich Ein- und Ausgänge in unterschiedlicher Zahl schnell an einem Ort einsammeln lassen. Das ‚ASi-5 Slave / IO-Link Master‘-Modul fungiert als IO-Link-Master für bis zu vier IO-Link-Geräte und ermöglicht eine schnelle Integration von IO-Link in AS-Interface. Das ‚ASi-5 Zählermodul‘ für bis zu vier zweikanalige Standardsensoren rundet das ASi-5-Portfolio des Unternehmens ab.

Autor:
Thomas Rönitzsch ist verantwortlich für die Unternehmenskommunikation bei Bihl+Wiedemann in Mannheim.

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