AS-i Safety at Work: Sichere Querkommunikation über Ethernet-Diagnoseschnittstelle

Die 62 war so etwas wie eine magische Zahl für den Sicherheitsbus: Genau so viele Teilnehmer nämlich ließen sich von einem AS-i-Doppelmaster mit integriertem Safety-Monitor dirigieren. Sobald ein Slave mehr angeschlossen werden sollte, stellte sich sofort die Gretchenfrage: Wie ist das in dieser speziellen Anwendung möglichst effizient umsetzbar? Antworten darauf gab es natürlich auch bisher schon. Die einfachste davon war die Kopplung sicherer Signale über potenzialfreie Kontakte. Der Vorteil für den Anwender: Er kann die Kopplung mit der vorhandenen Hardware umsetzen. Aber auch die Kehrseite ist offensichtlich: Da es sich bei dieser Variante letztlich um eine Art Parallelverdrahtung handelt, macht sie prinzipiell nur dann Sinn, wenn sich die Anzahl der zu koppelnden Signale an den Fingern einer Hand abzählen lässt. Sollten mehr sichere Signale gekoppelt werden, bot sich vor allem die Verbindung mehrerer sicherer Netze direkt über AS-Interface an. Dabei ging jedoch pro Gateway ein AS-i-Kreis für die Kopplung verloren. Immer größere Anlagen Dennoch war man mit diesem Lösungsspektrum für die wichtigsten Anforderungen des Marktes bis vor Kurzem gut gerüstet. In letzter Zeit allerdings kristallisiert sich sowohl in der Fabrik- als auch in der Prozessautomatisierung ein eindeutiger Trend zu größeren, verzweigten Anlagen heraus. Das heißt konkret: Was früher im Hinblick auf den Gesamtmarkt eher als Ausnahme galt, wird zunehmend zur Regel und rückt die bisherige Kosten-Schallmauer bei 62 Teilnehmern ins Blickfeld von immer mehr Anwendern. Deshalb ist klar: Die Zahl 62 darf angesichts der aktuellen Marktentwicklung in Zukunft für AS-i Safety-Anwender keine allzu große Rolle mehr spielen. Genau so lautete denn auch der Auftrag an die hauseigene Entwicklungsabteilung von Bihl+Wiedemann, die zur SPS/IPC/Drives 2011 in Nürnberg eine AS-i-typische Lösung vorstellte: die sichere Querkommunikation über die integrierte Ethernet-Diagnoseschnittstelle der neuen Gateways mit integriertem Sicherheitsmonitor. Wegen der technologischen Entwicklung liegt die numerische Latte jetzt so hoch, dass ihre genauen Koordinaten in der Realität kaum noch eine Rolle spielen dürften. Denn die neuen Geräte von Bihl+Wiedemann erlauben die sichere Kommunikation von bis zu 1922 Slaves quer durch alle angeschlossenen AS-i-Netze. Sie haben direkten Zugriff auf die Eingangs- und Ausgangsdaten aller beteiligten Maschinen. Die Geräte tauschen die Werte automatisch miteinander aus und stellen sie dem jeweiligen Programm zur Verfügung. Insgesamt können auf diese Art bis zu 31 der neuen Gateways mit integriertem Sicherheitsmonitor miteinander gekoppelt werden – ohne, dass an irgendeiner Stelle Leistung verloren geht und ohne Einsatz zusätzlicher Hardware. Alle Module hören mit Möglich wird das über eine neu konzipierte Ethernet-Schnittstelle an den Geräten. Bisher war diese Funktion \’nur\‘ dazu da, die im gesamten Netz gesammelten Diagnoseinformationen weiterzugeben und den Zugriff für die Fernwartung via Webserver zu ermöglichen. Diese Funktionen bleiben auch zukünftig erhalten. Zusätzlich kann diese Schnittstelle nun aber bis zu 31 sichere Bits pro Gateway anderen Teilnehmern zur Verfügung stellen. Das heißt: Jedes Modul in den miteinander vernetzten AS-i-Kreisen hört alle sicheren Signale mit und ist damit – auch ohne Einsatz einer fehlersicheren Steuerung – in der Lage, direkt auf neue Informationen zu reagieren. Interessant ist die neue Option vor allem für zwei Gruppen von Anwendern. Zum einen für Anwender z.B. im Bereich Maschinenbau, die AS-i-Safety at Work verstärkt in immer größeren reinrassigen Sicherheits-Applikationen einsetzen. Zum anderen aber auch für diejenigen, die sich die Möglichkeit, sichere und nicht-sichere Signale auf ein und derselben Leitung zu übertragen, zunutze machen. Denn gerade bei der Kombination von AS-i Safety at Work und der Standard-Version von AS-Interface wird das Limit von 62 Teilnehmern naturgemäß immer häufiger überschritten.