Vorhandene Verkabelungen für Fast Ethernet nutzen

Roland Hametner ist Mitarbeiter der GES Electronic & Service GmbH in Eching

Die dezentrale intelligente Automation spielt in der Maschinensteuerung ihre Vorteile voll aus. Herkömmliche Anlagen sind per SPS zentral automatisiert. Dabei sind eine oder mehrere Recheneinheiten über eine Vielzahl von Leitungen mit einer großen Anzahl von Sensoren und Aktuatoren verbunden. Entsteht jedoch durch die Inbetriebnahme weiterer Netzwerkkomponenten ein zusätzlicher Datenfluss durch die SPS, kann dies im schlimmsten Falle zu Ausfällen führen. Das zentrale Steuerungsprinzip macht die SPS somit zum anfälligsten Punkt des Gesamtsystems. Ganz abgesehen vom enormen Verkabelungsaufwand, erweist sich auch die Programmierung der Anlage als schwierig. Funktionsstörungen oder der Ausfall der SPS können somit zu hohen finanziellen Verlusten führen. Der Ansatz der dezentralen Automation beschäftigt sich daher mit der Idee, gewisse SPS-Funktionen direkt auf die Feldebene auszulagern und somit die Abhängigkeit des Gesamtprozesses von der SPS abzukoppeln. Die GES Electronic & Service GmbH will dazu in den nächsten Jahren konsequent das Konzept der dezentralen Automation in ihre Steckverbinderentwicklungen implementieren. Mit den Modulen Hipro, Pneu, und RJ45 wurden bereits mit Erfolg neuartige Nutzungsmöglichkeiten innerhalb des modularen Stecksystems am Markt vorgestellt. In diesem Jahr sollen drei neue Module eingeführt werden, die sich im Bereich Datenkommunikation und Prozesssteuerung ansiedeln.

Dabei kann das System der schweren modularen Steckverbinder, wie sie von Anbietern wie Amphenol, Walther, Weidmüller und Wieland angeboten werden, eine wesentliche Rolle spielen. Die ursprünglich hauptsächlich der Energieübertragung dienende Infrastruktur stellt einen industrieweiten Standard dar. Sie bietet – weil modular aufgebaut – die Möglichkeit und den geschützten Installationsplatz für ausgelagerte SPS-Funktionalitäten, auch unter rauen Bedingungen. Ohne den Aufbau weiterer Netzwerkstrukturen bedeutet dies, dass die Integration von funktiongerechter Elektronik in das Steckverbindermodul zum Entwicklungstrend wird. Das Verbindermodul verliert seine ursprüngliche Funktion und wird als Gehäuse für mikroelektronische Anwendungen umfunktionalisiert. Damit lässst sich dann das Energieübertragungsnetz zur Datenübertragung und -kommunikation der angeschlossenen Maschinen, Anlagen und Systeme nutzen. Auch das Einrichten von zusätzlichen Controlling-, Monitoring-, Maintainance-, Service- und Steuerungszwecken ist möglich.

Einen ersten Schritt in diese Richtung hat die GES unternommen. Das neue RJ45-Modul überträgt 100-MBit/s-Signale und verkabelt so mit der Robustheit von Industrie-Steckverbindern Industrial-Ethernet-Komponenten. Das Modul verträgt einen Betriebstemperaturbereich von -20°C bis +80°C und wurde speziell für Anwendungen unter rauen Industriebedingungen konzipiert. Das Produkt ist zudem sicher vor elektromagnetischen Feldern, Nässe, Staub und mechanischer Beanspruchung Durch die Integration von vier 400V/10A Powerkontakten bietet der Steckverbinder eine kombinierte Durchführung von Bus- und Stromversorgung und erweist sich durch die simple Adapteranwendung als zeitsparend bei der Montage und Inbetriebnahme. Versenkte USB-Typ-B-Steckverbinder minimieren die Bruchgefahr, die Schirmungs- und Dämpfungseigenschaften entsprechen den meisten Spezifikationen. Das GES-RJ45-Modul ist integrierbar in die schweren modularen Steckverbinder Wieland Revos Flex und Amphenol C 146 M, den Phoenix-Contact-Verbinder EPIC MC sowie den Walther MO und Weidmüller Concept.

Industrietaugliche Steckverbinder übertragen bis zu 100 MBit/s