09.07.2015

AS-i mit 24V

Große Chance im kleinen Kreis

Selbst langjährige AS-Interface-Nutzer scheuten bei Klein- und Kleinstanwendungen bisher aus Kostengründen oft davor zurück, die Parallelverdrahtung auszumustern. Das lässt sich jetzt ändern: Denn mit 24 Volt AS-i kann ein zusätzliches 30V-Netzteil entfallen und der Einsatz von AS-i lohnt schon bei einer Handvoll Modulen.

Autor: Peter Rosenberger, Bihl+Wiedemann GmbH.


'Preisgünstige Alternative'

Bild 1: 24 Volt AS-i von Bihl+Wiedemann rechnet sich ab drei Modulen in IP20.
Bild: Bihl+Wiedemann GmbH

Herr Bihl, werden durch den 24V-Ansatz von AS-Interface die Karten in der Buskommunikation neu gemischt?

Jochen Bihl: Ja. Denn der Ansatz erlaubt es, AS-Interface ohne spezielles Netzteil nur mit der Spannung zu betreiben, die in den meisten Anlagen ohnehin zur Verfügung steht. Damit lässt sich die Kostenschwelle für den Einstieg in die moderne Bustechnik senken. Aber: 24 Volt AS-i ist kein Ersatz für AS-Interface - es ist eine preisgünstige Alternative für viele kleine Maschinen.

Dort waren Lösungen mit AS-Interface bislang teurer als die konventionelle Verkabelung?

Jochen Bihl: Jein. Selbst wenn man nur die reinen Hardware-Kosten betrachtet, traf das nur auf einen Teil dieser Maschinen wirklich zu. Oftmals war die Einstiegshürde psychologischer Natur: Manche Anwender waren zu der Überzeugung gelangt, dass sich AS-Interface erst bei Anlagen ab zehn Modulen rechnet, was angesichts permanenter Weiterentwicklungen nicht mehr unbedingt stimmt. 24 Volt AS-i liefert also auch einen ganz pragmatischen Anlass für die Anwender, das Thema unter Berücksichtigung aktueller Parameter neu zu überdenken.

Das heißt, Sie zielen damit nicht nur auf Busneulinge ab, sondern auch auf Kunden, die AS-Interface schon lange nutzen?

Jochen Bihl: Genau so ist es. Viele unserer langjährigen Partner haben ihre kleinen Maschinen bisher noch parallel verdrahtet. Auf die Frage nach dem Warum bekamen wir eigentlich immer dieselbe Antwort: Weil man sonst ein Extra-Netzteil bräuchte und sich das für die paar Module nicht lohnen würde. Die Karten bei der Klärung der Frage, ab wann sich der Umstieg lohnt, werden jetzt also neu gemischt.

Wie sieht es auf der anderen Seite aus: Bis zu welcher Anlagengröße ist 24 Volt AS-i eine Alternative zur Standardversion von AS-Interface?

Jochen Bihl: Wir sprechen hier von bis zu 15 Modulen aber das ist nur ein ungefährer Anhaltspunkt. Im konkreten Fall kommt das immer auf die Aufgabe an, die die jeweilige Maschine zu erfüllen hat und man muss sich die jeweilige Applikation sehr genau ansehen.

Die möglichen Kostenvorteile, die AS-Interface in kleinen, mittleren und großen Anlagen bietet, sind kein Geheimnis. Allein um die Definition eines Wortes gab es noch Diskussionen: Was genau heißt eigentlich 'klein' in diesem Zusammenhang? Sind damit Anwendungen ab zehn Modulen gemeint? Oder bereits ab sieben? Oder sogar schon ab fünf? Wann immer Vergleichsrechnungen versuchten, die Frage allgemeingültig zu beantworten, tauchte eine Position auf, die die Einstiegsschwelle ein Stück weit nach oben versetzte: das spezielle AS-Interface-Netzteil mit einer Nennspannung von 30V. Bei Anwendungen mit 20 oder mehr Modulen machen sich die entsprechenden Kosten kaum bemerkbar - bei Kleinstapplikationen schlagen sie allerdings durchaus zu Buche.

Sieger im Kostenrennen

Dieses zusätzliche Netzteil kann sich der Anwender nun einsparen. Denn bei 24 Volt AS-i handelt es sich um eine speziell für kleine Anlagen und Funktionsbaugruppen entwickelte Einstiegsvariante von AS-Interface. Sie lässt sich mit der ohnehin im Schaltschrank vorhandenen 24V-Versorgungsspannung betreiben. Auf diese Weise gewinnt der Bus das Kostenrennen gegen die Parallelverdrahtung schon ab drei Modulen. Neben dem reinen Geld spart der Anwender zudem Platz im Schaltschrank und Zeit bei Montage und Dokumentation. Die technischen Limits, die mit dem Einsatz von 24 Volt AS-i verbunden sind, lassen sich hingegen leicht verschmerzen bei Maschinen mit drei bis 15 Slaves, um die es hier hauptsächlich geht. In diesem Segment spielt es in aller Regel überhaupt keine Rolle, dass sich die Netzwerkausdehnung von 100 auf 50m reduziert.

Systemvorteile bleiben erhalten

Die systematischen Vorteile von AS-Interface bleiben indes auch bei 24 Volt AS-i in vollem Umfang erhalten: Dazu gehören der niedrige Verdrahtungsaufwand und die einfache Inbetriebnahme genauso wie die unkomplizierte Bedienung, umfangreichen Diagnosefunktionen sowie die Teamplayer-Qqualität im Zusammenspiel mit anderen Automatisierungssystemen. Weiterhin muss die Entscheidung für 24 Volt AS-i keine Entscheidung für die Ewigkeit sein: Sollte sich der Anwender in Zukunft für eine Erweiterung der Applikation entscheiden, installiert er einfach ein 30V-Netzteil dazu und arbeitet fortan mit Standard-AS-i weiter. Damit die Kommunikationstechnik von AS-Interface auch mit 24V einfach und zuverlässig funktioniert, galt es eine Reihe konstruktiver Herausforderungen zu meistern. Zu den bedeutendsten Aufgaben gehörte beispielsweise die Verbesserung der Datenentkopplung, einer speziellen Baugruppe, mit der die AS-i-Signale erzeugt werden und die zur Störfestigkeit des grundsätzlich nicht geerdeten Netzwerkes beiträgt. Wichtig war dabei vor allem ein möglichst geringer Spannungsabfall, um die Energie bestmöglich zu nutzen.

Zukunftstauglicher Ansatz

Unter dem Namen 'AS-i Power24V' war die 24V-Idee im Rahmen eines Future-Workshops der AS-International Association bereits vor einigen Jahren auf den Weg gebracht worden. In diesem Zusammenhang musste das Konzept in zahlreichen Härtetests im Kreis der AS-i-Mitglieder auch seine Praxistauglichkeit belegen. Jetzt hat Bihl+Wiedemann die erste passende Gateway-Serie entwickelt. Zunächst stehen Anschlussmöglichkeiten an Profibus, Profinet, CC-Link, Modbus TCP, Ethernet/IP und Ethercat zur Verfügung. Weitere Modelle sind in Vorbereitung.

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