Stellantriebe mit Feldbus-Schnittstelle
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Elektrische Stellantriebe Information mit Feldbus-Schnittstelle

2| Einsatzbereiche Überall wo Durchflüsse durch Rohrleitungen gesteuert oder geregelt werden, kommen AUMA Stellantriebe zum Einsatz. Sie bilden die entscheidende Schnittstelle zwischen Leittechnik und Armatur. In allen Industriebereichen werden zur Kommunikation zunehmend Feldbus-Systeme eingesetzt. AUMA Stellantriebe gibt es für alle gängigen Feldbusse mit einem passenden Bus-Interface. Energiewirtschaft : Kraftwerke : Kernkraftwerke : Rauchgasreinigungsanlagen : Fernheizwerke : Pipelines Chemie : Chemische Industrie : Petrochemische Industrie : Pharmazeutische Industrie Wasserwirtschaft :...

|3 2009-04-14 Solutions for a world in motion Diese Broschüre richtet sich an Planer und Einkäufer die beabsichtigen, AUMA Stellantriebe mit Feldbus-Schnittstellen einzusetzen. Die Broschüre bietet einen Einstieg in die Feldbus-Technologie, einen Überblick über die von AUMA unterstützten Feldbus-Systeme im Allgemeinen und über die feldbus-spezifischen Eigenschaften der AUMA Stellantriebe im Speziellen. Bereits seit Ende der 80er Jahre verfolgt AUMA aktiv die Entwicklung der Feldbus-Standards. 1993 ist der erste AUMA Stellantrieb mit Feldbus-Schnittstelle – Profibus FMS – lieferbar. AUMA ist...

4 | Allgemeine Feldbus-Informationen Strukturen in Automatisierungs-Systemen Für die Regelung eines Systems sind mindestens ein Regelungsgerät und meist mehrere Messfühler und Stellglieder nötig. Falls die Regelung elektrisch erfolgt, stellt sich die Frage, wie die Messfühler und Stellglieder mit dem Regelungsgerät verbunden werden sollen. Zwei Grundvarianten sind möglich: ¡ Vom Regelungsgerät aus wird zu jedem Messfühler und jedem Stellglied ein eigener Signalweg gezogen (parallele Verdrahtung). ¡ Der Signalaustausch zwischen Regelungsgerätgerät und mehreren Messfühlern und/ oder...

| 5 Vorteile Feldbus Parallele Verdrahtung: Vieladrige Leitungen für jedes Gerät. Daraus resultieren viele Ein- und Ausgabebaugruppen im Schaltschrank zur Verbindung der Feldgeräte mit dem Regelungsgerät. Serielle Verdrahtung - Feldbus: Eine 2-Draht-Leitung für alle Geräte. Im Schaltschrank werden die vielen Ein- und Ausgabebaugruppe durch ein Feldbus-Interface ersetzt. Die Vorteile eines Feldbusses im Vergleich zur parallelen Verdrahtung sind vielfältig: ¡ Geringerer Verkabelungsaufwand spart Zeit bei Planung und Installation. ¡ Kabel, Rangierverteiler und Ausmaße des Schaltschranks werden...

6 | Allgemeine Feldbus-Informationen Feldbus-Leitungen/ Installation Leitungstypen Zur Datenübertragung über den Feldbus können keine beliebigen Leitungen eingesetzt werden. Für jedes Feldbus- System sind Leitungstypen spezifiziert. Bei Foundation Fieldbus sind die Ansprüche auf Grund der niedrigen Datenübertragungsrate vergleichsweise gering, bei DeviceNet sind aufwändigere Leitungen einzusetzen, da die Bus-Spezifikation auch eine separate Energieversorgung im selben Kabel vorsieht. Installation Die Datenübertragung bei Feldbussen erfolgt mit niedrigen Signalpegeln, z.B. +/- 5 V. Um eine...

| 7 Zentrale Geräteintegration Inbetriebnahme Während bei konventioneller Verdrahtung die verschiedenen Signale sich nicht gegenseitig beeinflussen und auch keiner zeitlichen Koordinierung bedürfen, müssen sich Feldbusgeräte nach strikten Regeln organisieren, damit die Kommunikation über das gemeinsame Datenübertragungsmedium fehlerfrei funktioniert. Dies wird über die Festlegung der Kommunikationsparameter erreicht. Während der Inbetriebnahme werden die Parameter im Master für jedes angeschlossene Gerät festgelegt. Diese werden dann beim Systemstart zu den Feldgeräten versendet. Grundlage...

8 | Profibus DP Profibus FMS wurde 1987 bis 1989 während eines Verbundprojektes (Industrie, Forschung und Bundesministerium) entwickelt und ab 1991 zunächst in der DIN 19 245 normiert (später folgten weitere Normierungen in der EN 50 170 und der IEC 61158). Weitere Nachfolgeentwicklungen waren Profibus DP, Profibus PA, Profibus DP-V1 und DP-V2 und ProfiNet. Topologie Die Grundstruktur der Profibus DP Topologie ist die Linie. Mit Hilfe von Repeatern (R) lassen sich Stichleitungen zu einem oder mehreren Feldgeräten realisieren. Darüber hinaus dienen die Repeater als Koppelelemente zur...

| 9 Buseigenschaften Typische Buszykluszeit ca. 140 ms, bei 30 Antrieben, den üblicherweise erforderlichen Nutzdaten (4 Bytes Output und 4 Bytes Input) und bei 93,75 kBit/s Datenübertragungsraten des Busses 9,6 kBit/s bis 12 MBit/s Empfohlene Baudrate: 93,75 kBit/s (ggf: auch noch 187,5 kBit/s). Bei diesen Übertragungsraten wird die max. Leitungslänge bei beachtlichen Übertragungsgeschwindigkeiten erreicht. AUMA Geräte unterstützen Übertragungsraten bis 1,5 MBit/s. Max. Leitungslängen ohne Repeater max. 1200 m (bei Baudraten < 187,5 kBit/s), 1000 m bei 187,5 kBit/s 500 m bei 500 kBit/s ,...

10 | Modbus RTU Modbus wurde 1979 von Gould-Modicon (heute Schneider Electric) entwickelt und hat sich bis heute zu einem De facto Standard verbreitet. Topologie Die Grundstruktur der Modbus RTU Topologie ist die Linie. Mit Hilfe von Repeatern (R) lassen sich Stichleitungen zu einem oder mehreren Feldgeräten realisieren. Darüber hinaus dienen die Repeater als Koppelelemente zur Verbindung von verschiedenen Bussegmenten. Dadurch ist es möglich, Modbus Systeme über die pro Segment max. zulässige Leitungslänge hinaus auszudehnen. Buseigenschaften Entwicklungs- bzw. Zertifizierungsorganisation...

| 11 Buseigenschaften Typische Buszykluszeit ca. 850 ms, bei 30 Antrieben, den üblicherweise erforderlichen Nutzdaten (3 Input Register) und bei 38,4 kBit/s Datenübertragungsraten des Busses 0,3 kBit/s bis 38,4 kBit/s Max. Leitungslängen ohne Repeater max. 1 200 m Max. Leitungslängen mit Repeater ca. 10 km Die max. realisierbare Leitungslänge ist abhängig von Typ und Anzahl der Repeater. Typischerweise können in einem Modbus System max. 9 Repeater verwendet werden. Redundanzkonzepte Für Modbus RTU gibt es keine Redundanz Spezifikation. AUMA Stellantriebe bieten optional eine redundante...