Das BL20-I/O-System bietet Feldbusschnittstellen in zahlreichen Varianten für Profibus DP, DeviceNet, CANopen, Ethernet/IP und Modbus-TCP, in Standard- oder Economy-Ausführung oder als programmierbare Gateways für Ethernet-Verbindungen. \’Hot-Plug\‘-fähige I/O-Module ergänzen die flexiblen Stationen und ermöglichen zahlreiche Signalkombinationen, von digitalen und analogen I/Os über RFID-Signale bis hin zu Motorstarteranbindungen. BL20-Nutzer können nicht nur auf eine große Anzahl unterschiedlicher Standardmodule in 2-, 4-, 8-, 16- oder 32-kanaliger Ausführung zurückgreifen, sondern auch auf eine umfangreiche Auswahl sogenannter Economy-Module: Die preisgünstigere und kompakte Alternative zu den Standardmodulen ermöglicht je nach Ausführung den Anschluss von bis zu 16 digitalen Ein- oder Ausgängen oder bis zu acht analogen Eingängen und vier analogen Ausgängen auf einer Breite von nur 12,5mm. Durch die geringeren Abmessungen kann die Baubreite typischer Anwendungen im Schaltschrank deutlich reduziert werden, was die Flexibilität der Gesamtlösung erhöht. Die Kombination von Elektronik und Anschlussebene in einem Gehäuse erlaubt dank \’Push-in\‘-Federzugtechnik zudem die werkzeuglose Montage der Erweiterungsmodule, wodurch die Anwender Zeit bei der Installation sparen und Fehlerquellen minimieren können. Die Economy-Scheiben sind mit Standardmodulen kombinierbar, wenn diese ebenfalls über Zugfederanschlüsse verfügen. Egal ob Standard-I/O, Economy-Scheibe oder Technologiemodul: Die bis zu 72 Erweiterungsmodule pro BL20-Gateway können einfach rechts an die Feldbusschnittstelle angereiht werden. So entsteht eine kompakte und mechanisch stabile Einheit, die jederzeit flexibel erweiterbar ist. Die Trennung von Anschlussebene und Elektronik erlaubt es den Anwendern, bis zu zwei nebeneinander liegende Elektronikmodule im laufenden Betrieb auszutauschen (\’Hot Plug\‘), ohne dass die Verdrahtung abgeklemmt werden müsste. Die Funktionalität des Feldbussystems wird durch programmierbare Gateways zusätzlich erhöht, die sich vor allem für kleinere Steuerungsaufgaben oder die Vorverarbeitung von RFID-Signalen anbieten. Dank der neu gewonnenen \’Intelligenz\‘ entlasten die Gateways die übergeordnete Steuerung, da das gesamte Handling der zuweilen komplexen RFID-Kommunikation dezentral in den Gateways erfolgen kann. Der für die SPS erforderliche Funktionsbaustein (\’Proxy Ident Block\‘) wird vor Ort im programmierbaren Gateway ausgeführt. Mit der übergeordneten Steuerung können somit gezielt nur Nutzdaten ausgetauscht werden. So lässt sich das RFID-System ohne Anpassungs- und Programmieraufwand an die Steuerungen verschiedener Hersteller anschließen, auch wenn für diese Steuerungen kein Funktionsbaustein zur Verfügung steht. Neben den hardwareseitigen Funktionsbausteinen bietet Turck zur Projektierung, Inbetriebnahme und Wartung der BL20-Stationen die kostenlose Software I/O-Assistant 3.0. Die FDT/DTM-basierte Projektierungssoftware vereinfacht die Konfiguration der gesamten Feldbus-Station, da die Verdrahtung und alle Geräteeigenschaften der angeschlossenen Feldgeräte anwenderfreundlich visualisiert werden und so einfach per Mausklick überprüft werden können. Zusätzlich können die Anwender über den I/O-Assistant auf Dokumentationsdaten wie Stücklisten oder Stationsabmessungen zugreifen. Der I/O-Assistant und weitere Software können kostenlos von der Turck-Homepage geladen werden, ebenso wie alle relevanten Produktdaten und CAD-Daten in fast 80 Exportformaten. Kasten 1: Hans Turck GmbH & Co. KG Turck zählt zu den führenden Unternehmensgruppen auf dem Sektor der Industrieautomation. Mit über 2.800 Mitarbeitern in 27 Ländern sowie Vertretungen in weiteren 60 Staaten ist das Familienunternehmen weltweit vertreten. Turck bietet mit mehr als 15.000 Produkten aus den Bereichen Sensor-, Feldbus-, Anschluss- und Interfacetechnik effiziente Produktlösungen für die Fertigungs- und Prozessautomation. Zu den Produkt-Highlights von Turck zählen neben dem Hochtemperatur-RFID-Komplettsystem BL ident u.a. uprox+-Faktor-1-Sensoren sowie hochkompakte und modulare Feldbus- und Remote-I/O-Systeme – auch für den Ex-Bereich. Kasten 2: I/O-ASSISTANT 3.0 Zur Projektierung, Inbetriebnahme und Wartung der BL20-Stationen bietet Turck die kostenlose Software I/O-Assistant 3.0 an. Das modulare Softwarekonzept bietet die Möglichkeit, DTM (Device Type Manager) – also die \’Gerätetreiber\‘ der verbundenen Feldgeräte – in unterschiedlichen Rahmenapplikationen (Frames) zu nutzen. Der I/O-Assistant visualisiert die gesamte Verdrahtung sowie alle Sensoren und Aktoren transparent und anwenderfreundlich und ermöglicht die Kontrolle aller Geräteeigenschaften per Mausklick. Zusätzlich können die Anwender über den I/O-Assistant auf Dokumentationsdaten wie Stücklisten oder Stationsabmessungen zugreifen. Kasten 3: Kostengünstige Ethernet-Schnittstelle Mit den BL20-Ethernet-Gateways unterstützt Turck den Trend zur Dezentralisierung und ermöglicht flexible Steuerungslösungen auch bei beschränktem Platzangebot. Über den Ethernet-Standard lassen sich die Economy-Gateways in Kommunikationsstrukturen einbinden, da Ethernet als native und günstige Schnittstelle in die meisten Steuerungssysteme vom PC bis zum Touchpanel integriert ist. Die neuen BL20-Gateways stellen – selbst im Vergleich zum CANopen-Gateway – die derzeit kostengünstigste Remote-I/O-Lösung für die Schutzart IP20 dar. Die nur 33mm breiten Gateways haben ein Netzteil sowie einen Switch an Bord und reduzieren damit deutlich den Installationsaufwand. Sie verfügen über zwei RJ45-Ports und unterstützen die gängigen Ethernet-Busprotokolle Modbus-TCP und Ethernet/IP. Kasten 4: Flexibler Datensammler Durch die kompakte Bauweise und die Möglichkeit, einfach und schnell neue Elektronikmodule in das I/O-System einzubinden, eignet sich BL20 für eine Vielzahl unterschiedlicher Schaltschrankanwendungen. Die Möglichkeiten reichen von RFID-I/O-Stationen über die Einbindung zahlreicher Motorstarter in die Steuerung bis zu Steuerungs- und Regelungsaufgaben, die direkt in den mit CoDeSys programmierbaren Gateways ausgeführt werden. Das Bild zeigt eine Anwendung im Lacktemperiergerät Bricort I der Industrie-Automation Vertriebs GmbH (IAV). Hier verbindet die BL20-I/O-Station Sensoren und Aktoren mit der Gateway-eigenen Steuerung, die für eine gradgenaue Regelung der Lacktemperatur an Druckmaschinen sorgt. Kasten 5: Programmierung mit CoDeSys Die BL20-Gateways für Modbus-TCP und Ethernet/IP sind nach IEC61131-3 mit CoDeSys programmierbar und unterstützen damit die wachsende Nachfrage nach dezentralen Automationslösungen. Zur Programmierung kann der Anwender die gängigen Programmiersprachen KOP (Kontaktplan), FUP (Funktionsplan), AWL (Anweisungsliste), ST (Strukturierter Text) und AS (Ablaufsprache) nutzen. Herz der Gateways ist ein 32Bit-RISC-Prozessor mit 512kByte-Programmspeicher, der 1.000 AWL-Befehle in weniger als einer Millisekunde verarbeiten kann. Als Programmierschnittstelle stehen neben 10/100MBit-Ethernet auch ein RS232-Interface und ein Mini-USB-Interface zur Verfügung. Kasten 6: Basis-Module BL20-Basismodule sind passive Anschlusskomponenten für Sensoren und Aktoren, die zur Feldverdrahtung in Reihenklemmtechnik dienen. Sie sind in Zugfeder- oder Schraubanschlusstechnik erhältlich und können sowohl einzelne I/O-Module als auch Blockausführungen in 2-, 3- oder 4-Leiteranschlusstechnik aufnehmen. Die farbliche Kennzeichnung der Klemmen verringert Fehler bei der Verdrahtung. Kasten 7: Standard-I/O BL20-Elektronikmodule sind für den Anschluss digitaler und analoger Signale, Temperatur-Sensoren, RS232/485/422-Geräte und SSI-Geber geeignet. Unabhängig vom verwendeten Feldbus sind sie je nach Typ in 2-, 4-, 8-, 16-, oder 32-kanaliger Ausführung verfügbar. Sowohl Einzel- als auch Blockmodule sind jeweils mit Schraubklemmen oder Federzugklemmen erhältlich. Lokale Diagnose- und Statusanzeigen über LEDs und typspezifische Farbkodierung erleichtern die Installation und Wartung. Kasten 8: RFID-Module BL20 bietet über die unterstützten Feldbus-Standards vielfältige Möglichkeiten, RFID-Signale in die Steuerungsstrukturen zu integrieren. BL ident-Simple-Elektronikmodule lassen sich ohne Funktionsbaustein in vorhandene Steuerungen oder Host-Systeme integrieren, da Standard-Ein-, und Ausgangsprozessdaten für die Kommunikation genutzt werden. Die Technologiemodule unterstützen 8Byte Nutzdaten pro Schreiblesezyklus und sind als vormontierte Sets in 2-, 4-, 6- oder 8-kanaliger Ausführung erhältlich. Kasten 9: Gateways Für das BL20-System stehen verschiedene Gateways für Profibus DP, DeviceNet, CANopen, Profinet, Modbus-TCP und Ethernet/IP zur Verfügung. Für Modbus-TCP und Ethernet/IP sind CoDeSys-programmierbare Gateways ebenso im Programm wie Economy-Versionen mit integriertem Switch. Kasten 10: Economy-Module Economy-Module vereinen in einem Gehäuse von nur 12,5mm Breite bis zu 16 digitale Ein- oder Ausgänge mit einer Anschlussebene in \’Push-in\‘-Federzugtechnik. Die Economy-Scheiben sind mit Standardmodulen kombinierbar, ermöglichen die werkzeuglose Montage und reduzieren den Platzbedarf typischer Anwendungen im Schaltschrank deutlich. Kasten 11: Motorstarter-Module BL20 unterstützt die Anschaltung von bis zu drei Swire-Modulen pro Gateway, mit maximal 16 Motorstartern (Direkt- und Wendestarter mit bis zu 15kW nach IEC/EN60947-4-1) pro Anschaltung. Die Motorstarter werden in einer Linientopologie mit dem BL20-E-1Swire verbunden. Ein sechs-adriges Kabel dient dabei zur Energie- und Datenübertragung. Kasten 12: Hart-Module Mit zweikanaligen analogen I/O-Modulen können Anwender ihre Hart-kompatiblen Feldgeräte über BL20 an das Leitsystem anbinden und in ein durchgängiges Asset-Management auf der Basis der FDT/DTM-Technologie integrieren. Der Clou: Digitale und analoge Kommunikation können unter Verwendung bestehender 4 bis 20mA-Verkabelungen parallel realisiert werden. Das aufmodulierte Digitalsignal ermöglicht dabei die störungssichere Übermittlung zusätzlicher Messwerte oder Diagnosedaten aus dem Feld: egal, ob Ventilantriebe in Fernwartungseinrichtungen eingebunden oder zusätzliche Temperaturdaten aufgezeichnet werden sollen. Kasten 13: RFID im Ex-Bereich Basierend auf den Zone-2 zugelassenen BL20-Feldbus-Stationen, bietet Turck ab sofort u.a. ein komplettes RFID-System (BL ident) für den Ex-Bereich. Zu der Identifikationslösung zählen auch die ersten eigensicheren Datenträger, die zahlreiche neue Anwendungsgebiete bis hin zum Einsatz in Zone 1 eröffnen – von der Kupplungsüberwachung an Schlauchbahnhöfen mittels passiver Datenträger über die dauerhafte Kennzeichnung proprietärer Anlagenbauteile bis hin zur Preventive Maintenance von Bohrgestängen oder Pipelines.
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