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25.10.11
AS-Interface
7.8 Repeater, Busabschluss und
Analyser
Bei mehr als 100 m Stranglänge benötigen Sie einen Busabschluss,
um den Strang bis 200 m verlängern zu können. Der Busabschluss
reduziert die Refexionen an den Leitungsenden. Er sollte an einem
möglichst weit entfernten Punkt zum Master positioniert sein. Da sich
jedes AS‑Interface Netzwerk anders verhält, besitzt der Busabschluss
zwei Impedanzen, die je nach Applikation den ganzen benötigten
Bereich abdecken.
Bei Stranglängen über 200 m können Sie Repeater verwenden, die
das Signal neu aufbereiten und in das nächste galvanisch entkoppelte
Strangsegment bringen. Daher ist für dieses Strangsegment auch
ein eigenes AS‑Interface Netzteil erforderlich. Sie können prinzipiell
beliebig viele Repeater parallel für eine Sterntopoplogie eingesetzen,
jedoch dürfen sich nur maximal zwei Repeater zwischen Master und
dem letzten Teilnehmer befnden.
Der Analyser dient zur Prüfung von AS‑Interface Netzen. In
Anwendungen mit vielen starken Störquellen oder mit sehr großen
Leitungslängen ist die Überprüfung der Signalqualität auf dem
AS‑Interface Strang empfehlenswert. Sie können die Messdaten
auf den PC übertragen und mit der Diagnose-Software genauer
analysieren. Das Gerät kann Störquellen aufspüren und erleichtert
Ihnen damit, geeignete Gegenmaßnahmen zu trefen. Zudem können
Sie Prüfprotokolle für eine Übergabe einer Anlage erstellen.
7.9 AS‑Interface - Safety at Work
„AS‑Interface Safety atWork“ bezeichnet die sichere Kommunikation auf
dem AS‑Interface Netzwerk gemäß der neuesten Maschinenrichtlinie.
Mit diesem weltweit verbreiteten Sicherheitssystem können
Sie die höchste Sicherheitsklasse erreichen. Sie können
alle bekannten Sicherheitsgeräte über Module oder als
integrierte Lösung dirket an den AS‑Interface Strang
anschalten. Eine Parallelverdrahtung wird komplett
vermieden. Speziell bei der sicherheitsrelevanten
Verknüpfung von mehreren Maschinen
rechnet sich die einfach zu konfgurierende
AS‑Interface Safety Lösung auch bei
wenigen Slaves schnell.
Das Sicherheitskonzept
Um die Vorteile nutzen zu können,
sind weder spezielle Verkabelungen
noch besondere Steuerungseinheiten notwendig. Sie können an
jeder vorhandenen AS‑Interface-Leitung sicherheitsrelevante Geräte
nachrüsten, indem Sie ein oder mehrere Sicherheitsmonitore im
AS‑Interface Strang integrieren. Der Monitor hat die Aufgabe, die
Antworten der „sicheren“ Slaves zum Master zu beobachten. Der
übergeordnete Standard-Master betreibt weiterhin alle Komponenten in
einem Netz. Das AS‑Interface-Übertragungsprotokoll ist so störfest und
fehlersicher, dass sicherheitsrelevante Telegramme übermittelt werden
dürfen. Eine zusätzliche Überwachung der „sicheren“ Teilnehmer
erfolgt durch den Sicherheitsmonitor, der die Kommunikation zwischen
Standard-Master und den „sicheren“ Teilnehmern ständig überwacht.
Dieses Funktionsprinzip ist außerordentlich zuverlässig und kann
daher bis Performance Level e (PLe) gemäß ISO 13849-1 „Sicherheit
von Maschinen, sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen“ bzw.
nach IEC 61508 bis SIL3 eingesetzt werden. Der TÜV hat die Geräte
zertifziert und auch die BGIA (Berufsgenossenschaftliche Institut für
Arbeitsschutz) hat die Kommunikation als „sicher“ eingestuft. Das
System bietet folgende Funktionalität:
• Sichere Kopplung von bis zu 32 AS‑Interface Strängen
• Sichere dezentrale Ausgänge mit der Option einer Gruppenbildung
• Ersatz einer fehlersicheren SPS
• Safety at Work ist kompatibel zu bestehenden AS‑Interface Anlagen
• fexible Erweiterbarkeit
• Sichere und nicht sichere Signale auf einem Strang möglich
• Aktive Sicherheit ersetzt die passive Lösung per Energieabschaltung
SAFETY AT WORK
Sicherheitsmonitor
D e r
S i che r he i t smon i t o r
hat die Aufgabe, die
sicheren Slaves auf
einwandfreie Funktion
zu überwachen und i m
Fehlerfall über zwangsgeführte Relais den sicheren
Zustand herzustellen. Hierzu „hört“ der Sicherheitsmonitor die
AS‑Interface Kommunikation mit. Vom Master werden bei jedem Zyklus
alle Slaves aufgerufen. Die Signalantwort der sicheren Slaves beinhaltet
neben den Eingangszuständen der angeschlossenen Sensoren und
Kon-takte einen 4-Bit Sicherheitscode, der bei jeder Abfrage nach
einem fest hinterlegten Algorithmus variiert wird.Wird dieser 4-Bit Code
nicht erwartungsgemäß modifziert, kann dadurch eine Fehlfunktion
erkannt und die Anlage sicher abgeschaltet werden. Im Alarmfall wird
der Code „0000“ übertragen. Dieser Code führt zu einer Abschaltung
nach spätestens 40 ms (max. Zykluszeit inkl. Wiederholung und
Verarbeitungszeit).
Der Sicherheitsmonitor benötigt keine Adresse, jedoch ermöglicht
eine Adressvergabe die Kommunikation mit dem Master, wodurch
am Master Diagnoseinformationen zur Verfügung stehen. Um die
Ausgänge sicher anzusteuern, generiert und sendet der Monitor
weitere Code-Sequenzen, die vom sicheren Ausgangs-Slave überprüft
werden. Eine Gruppe sicherer Ausgangs-Slaves kann über eine
einzige AS‑Interface Adresse gesteuert werden.
Es stehen auch Master/Gateways mit integrierter Monitorfunktion
zur Verfügung. Durch die direkte Kommunikation zwischen
Monitor und Master kann so eine noch detailliertere
Diagnoseinformation an die Steuerung weitergegeben
werden.
Die Konfguration von Freigabekreisen erfolgt über
die Konfgurationssoftware ASIMON+ für die K30-
und K31-Sicherheitsmonitore. Mit dieser Software werden logische
Verknüpfungen defniert und bis zu 16 Abschaltkreise festgelegt. Im
Monitor kann die Stoppkategorie 0 und 1 hinterlegt werden.
Konfgurationen lassen sich Windows-basiert bequem per Drag & Drop
am PC als Flussdiagramm erstellen und auf eine Chip-Karte speichern.
Diese Chip-Karte überträgt die Konfguration auf das Gerät. Dadurch
kann ein Funktionswechsel ohne großen Aufwand durchgeführt werden.
Die Chip-Karte ermöglicht auch, einen Sicherheitsmonitor einfach
auszutauschen.
Sichere Slaves
Um die notwendigen Funktionen in den Anlagen abdecken zu können,
stehen sichere Slaves zur Verfügung, die sich direkt an das AS‑Interface
anbinden lassen. Dies sind z. B. NOT-HALT Taster mit integrierter
AS‑Interface Schnittstelle, sicherer Slave mit 2 sicheren Eingängen
sowie sichere Slaves mit 2 sicheren Eingängen und 2 nicht sicheren
Ausgängen z. B. für den Anschluss von Kontakten.
Die Sicherheitskategorie 3 wird auch durch getrennte Belegung der
Eingänge am Modul erreicht. Für Sicherheitskategorie 4 müssen
Sie am Modul den zweikanaligen Eingang nutzen. Die sicheren
Ausgangsslaves bieten Ihnen zusätzlich 4 Standardeingänge.
Ein Standardeingang wird als Rückführkreis genutzt. Die übrigen
Standardeingänge können Sie zur Diagnose nutzen. Die sicheren
Module mit nicht sicheren Ausgängen können Sie zur direkten Vor-Ort-
Signalisierung verwenden. Über ein Datenbit können Sie einfach Ein-
und Ausgang logisch im Modul verknüpfen und z. B. eine Warnleuchte
oder die LED im NOT-HALT Taster ansteuern. Hierzu müssen Sie
wegen der im Modul integrierten Logikfunktion nur den Ausgang des
Moduls an die Leuchte führen. Bisher war der Umweg über den Master,
eine Software-Routine in der SPS, ein Relaisausgang im Schaltschrank
sowie die Verdrahtung vom Schaltschrank zur Warnleuchte nötig.
AS-Interface
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