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ASi-5 als Alternative zu Ethernet

Mit ASi-5 jetzt punkten
Zielgenaue Alternative von Bihl+Wiedemann zu Ethernet in der Feldebene

Keine Lust auf teure Netzwerkkomponenten mit Ethernetanschluss? Keine Zeit, um die Ethernetanbindung aufwendig zu planen und zu verdrahten und dabei unter Umständen Ports umsonst vorzuhalten? Kein Bedarf an komplizierten Inbetriebnahmen oder zu kurz bestellten M12-Kabeln auf der Baustelle? Wer stattdessen lieber kostengünstige Feldmodule bevorzugt, die sich bei freier Wahl der Topologie einfach, schnell und kosteneffizient verdrahten lassen und durch ihr Design eine fehlerfreie Montage sicherstellen, für den ist ASi-5 genau die richtige Lösung.

Thomas Rönitzsch, Bihl+Wiedemann GmbH in Mannheim

Inhaltsverzeichnis
1. ASi-5 – Gegenwart statt Zukunftsmusik
2. ASi-5: Starten statt zu warten
3. Was also bietet ASi-5 genau
4. Sichere Konnektivität zur Welt darüber
5. ASi-5 im Praxiseinsatz
6. Mit ASi-5 smarter automatisieren

Innovationen setzen sich immer dann durch, wenn sie Beschränkungen aufheben, einen weiteren Nutzen stiften, Dinge ohne Kompromisse vereinfachen oder Kosten senken – oder alles zusammen. Und wenn sie verfügbar sind – so wie bei ASi-5, der Feldbus-Technologie für die untere Automatisierungsebene. Allein Bihl+Wiedemann bietet bereits mehr als 70 ASi-5-Produkte an – von ASi-5/ASi-3-Gateways für eine Vielzahl von Feldbusumgebungen über selbstkonfigurierende digitale E/A-Module bis hin zu einem 1-Port-IO-Link-Master.

ASi-5 – Gegenwart statt Zukunftsmusik

Spätestens mit Industrie 4.0, dem Beginn der Digitalisierung im Maschinen- und Anlagenbau sowie dem Vordringen intelligenter Sensoren und Aktuatoren ist in vielen Bereichen der Bedarf an einer leistungsfähigen Infrastruktur gewachsen. Mehr Geschwindigkeit und größere Datenbreite waren daher elementare Entwicklungsziele bei ASi-5. In ihrer Performance, das zeigen die ersten knapp drei Jahre der Technologie am Markt, deckt die aktuelle AS-Interface-Generation die Anforderungen an die Netzwerkintegration der allermeisten Feldgeräte ab. Damit stellt ASi-5 immer dort eine echte Alternative zu Ethernetlösungen dar, wo diese zu aufwendig und zu teuer sind. Zudem sind sie von der Übertragungsperformance her für den Großteil der Feldgeräte auch häufig überdimensioniert – wenn nicht gerade extrem viele Daten an einzelnen Stellen im Feld übertragen werden müssen, etwa in Verbindung mit einem HMI oder einer Kamera. Selbstverständlich wird auch bei Ethernet in Richtung günstigerer Alternativen gearbeitet, aber bis wann die Lücke zwischen Steuerungs- und Feldebene auch produkttechnisch geschlossen und so eine durchgängige Ethernetverbindung geschaffen werden kann, ist Stand heute nicht absehbar.

ASi-5: Starten statt zu warten

ASi-5 ist längst den Kinderschuhen entwachsen und wurde schon intensiv im Feld getestet. Die Technologie hat sich in vielen Applikationen als Alternative zu Ethernet etabliert. Lager- und Materialflusstechnik, Förder- und Sortieranlagen, Shuttle-Systeme, Kommissioniersysteme, Regalbediengeräte, FTS- und Krantechnik – Anlagen, Maschinen und Systeme wie diese, die früher beispielsweise um Profinet nicht herumkamen, können einfach mit ASi-5 ausgerüstet werden. Sie profitieren schon heute von einer schlanken, leichten und leistungsfähigen Infrastruktur für den Datenverkehr und die Energieversorgung im Netzwerk, die bei Bedarf ohne großen Aufwand und flexibel an neue Erfordernisse adaptiert werden kann. Die von Ethernet gewohnten Funktionalitäten und Diagnosetiefe stehen bei ASi-5 in vergleichbarem Umfang zur Verfügung.

Hauptgrund für den Siegeszug von ASi generell ist die einfache Verdrahtung – ohne Stecker, ohne vorkonfektionierte Kabel, ohne besonderen Planungsaufwand im Vorfeld, ohne große Logistik im Lager und auf der Baustelle. Das ASi-Kabel kommt von der Rolle und kann passend abgelängt werden. Dies vermeidet unnötige Kabelstrecken. Die Module werden mit Durchdringungstechnik angeschlossen – senkrecht geführte Nadeln dringen in das Profilkabel ein und gewährleisten so eine maximal sichere Kontaktierung.

Was also bietet ASi-5 genau?

Ein Webserver bedient – integriert in das Gateway – gleichzeitig bis zu zwei ASi-Kreise mit jeweils bis zu 96 ASi-Modulen, an die ihrerseits unterschiedliche Peripherie wie IO-Link-Devices, Sensoren, Aktuatoren, Ventile oder Antriebe angeschlossen werden kann. Während bei Ethernet jede dieser Netzwerkkomponenten ihren eigenen Feldbusanschluss benötigt, reicht bei ASi-5 ein einziger Anschluss, eine IP-Adresse einschließlich der IP-Konfiguration. Außerdem kommen die angeschlossenen Teilnehmer ohne teure Elektronik für eine integrierte Ethernetschnittstelle aus, was sie in der Regel deutlich kostengünstiger macht. All dies spart enorm an Kosten für Hardware und Inbetriebnahme – zumal ASi-5 softwareseitig auch Funktionalitäten wie eine automatische Konfiguration, eine automatische Geräteerkennung, eine Übersicht über alle Geräte im Feldbus sowie differenzierte Diagnosemöglichkeiten mit klaren Hilfestellungen bietet. Im Betrieb gewährleistet der schnelle, redundante Datenaustausch mit den Feldgeräten damit eine robuste Maschinenperformance.

Sichere Konnektivität zur Welt darüber

Als Verdrahtungssystem und Schnittstelle für die unterste Feldebene bietet ASi-5 eine globale Vereinheitlichung auch in die Welt darüber – also in die Welt speicherprogrammierbarer Automatisierungssysteme und damit auch in gängige Feldbusumgebungen wie Profinet, Ethernet/IP, Ethercat, Powerlink oder Sercos. Zusätzlich an Bord als direkte MES-ERP-Schnittstelle – beispielsweise für die Produktionsplanung oder das Condition Monitoring über Cloud-Applikationen – ist der Kommunikations- und Schnittstellenstandard OPC UA. Er ist hersteller- sowie plattformunabhängig, kann mit den genannten Feldbussen kombiniert werden und bietet den Vorteil, umfangreiche Sicherheitsmechanismen zu unterstützen. Damit bietet ASi-5 mit den ASi-5/ASi-3-Gateways von Bihl+Wiedemann eine hohe Datensicherheit. Hinzu kommen funktionale und passive Sicherheit bis SIL3 und PLe.

ASi-5 im Praxiseinsatz

ASi-5 dringt zunehmend in Applikationen vor, die bislang mangels geeigneter Alternativen eine Ethernet-Domäne waren. Das zeigt das Beispiel eines mit ASi-5 ausgestatteten Palettierers. In der Maschine kommen insgesamt 92 digitale Sensoren zur Erkennung von Objekten zum Einsatz, eine IO-Link-Ventilinsel mit 24 Ventilen, 9 Rollenbahnenantriebe, ein Sicherheits-Lichtgitter, zwei Not-Halt-Taster, 2 IO-Link-Signalleuchten und ein IO-Link-Höhenabtastsensor. Um diese Geräte über Ethernet zu vernetzen, wären folgende Feldmodule – jeweils mit separater Ethernetschnittstelle – notwendig gewesen: ein Ethernet-IO-Link-Master mit 8 Ports, 8 Ethernet-E/A-Module und ein Ethernet-Safety-Modul mit 8 Ports und langen Kabeln zum Lichtgitter und zu den zwei Not-Halt-Tastern. Dem Maschinenbauer wären nicht nur Kosten für 10 oft überdimensionierte Module, sondern auch für 10 individuelle Ethernetanschaltungen entstanden – wobei einige Safety- und IO-Link-Ports ungenutzt geblieben wären. Zudem hätte der Inbetriebnehmer mit unterschiedlichen herstellerspezifischen Tools arbeiten müssen.

ASi-5 benötigt dagegen keine separaten Anschaltungen der Module – die Ethernetanbindung der gesamten Applikation erfolgt über eine einzige Schnittstelle im ASi-5/ASi-3-Feldbus-Gateway. Die Komponenten sind zudem preisgünstiger und verursachen deutlich weniger Verdrahtungsaufwand. Schließlich gestaltet sich auch die Inbetriebnahme wesentlich einfacher – beispielsweise, weil eben nur eine IP-Adresse konfiguriert werden muss und die Software-Suite von Bihl+Wiedemann verschiedene Funktionen bei der Einrichtung des Netzwerks automatisch übernimmt. Folglich wurde der Palettierer mit einem
ASi-5/ASi-3-Gateway mit integriertem Sicherheitsmonitor, 8 ASi-5-E/A-Modulen, 2 ASi-Safety-Modulen sowie einem ASi-5-Modul mit vier integrierten IO-Link-Master-Ports ausgestattet. All diese Geräte wurden per Durchdringungstechnik einfach an das ASi Profilkabel angeschlossen.

Mit ASi-5 smarter automatisieren

Das breite Produktportfolio von Bihl+Wiedemann bietet schon heute die Möglichkeit, viele Ethernetmodule in der Feldebene ohne Funktions- oder Sicherheitseinbußen durch ASi-5 zu ersetzen. Dazu tragen auch die neuen, selbstkonfigurierenden ASi-5-E/A-Module mit der für ASi-5 typischen kurzen Zykluszeit und den kanalspezifischen Diagnosemöglichkeiten bei, die technisch vergleichbar mit Ethernet- oder IO-Link-Lösungen sind, aber den Vorteil einer wesentlich einfacheren und günstigeren Verdrahtung bieten. Ebenso die ASi-5-Module mit integriertem IO-Link-Master: Sie sind kompakt, fein abgestuft in der Anzahl der Ports und damit in der Regel günstiger in der Anschaffung als ethernetbasierte Module. Und schließlich sind auch Industrie-4.0-Themen mit ASi-5 oft smarter realisierbar. Denn zum einen war die effiziente Einbindung von IO-Link-Devices zentraler Bestandteil bei der Entwicklung von ASi-5. Zum anderen ist mit dem OPC UA Server, den Bihl+Wiedemann in seine ASi-5/ASi-3-Feldbus-Gateways integriert hat, auch eine zukunftssichere Schnittstelle in die IT-Ebene standardmäßig verfügbar. (ge)

Weitere Details zu den ASi-Gateways:

http://hier.pro/8XNrU

Kontakt:
Bihl+Wiedemann GmbH
Floßwörthstraße 41
68199 Mannheim
Tel.: +49 (0) 621 33996–0
Mail: mail@bihl-wiedemann.de
www.bihl-wiedemann.de

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