Steuerungstechnik
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Elektrotechnik
Web@SPS - web-basierte Kleinsteuerungen
ep9/2013, 3 Seiten
703 Elektropraktiker, Berlin 67 (2013) 9 Steuerungstechnik Für die Praxis Web@SPS - web-basierte Kleinsteuerungen H. Möbus, Groß Düben Die Verfügbarkeit leistungsfähiger und preiswerter Mikrocontroller hat zur Entwicklung völlig neuer Gerätekategorien in der Automatisierungstechnik geführt. Die programmierbaren Kleinsteuerungen sind hierfür ein typisches Beispiel. Im vergangenen Jahrzehnt hat diese Gerätekategorie insbesondere durch die Integration von Internettechnologien eine bedeutende Weiterentwicklung erfahren. 1 Internettechnologien als Basis Die in Kempten ansässige Firma Brangl Electronics ist ein typisches „wissensbasiertes“ Unternehmen. Das Wissen um die Funktion und die Handhabung von Mikro controllern sowie Kenntnisse zu den Protokollen und Diensten des Internets sind die Basis für eine neue Produktgeneration speicherprogrammierbarer Steuerungen. Im Unterschied zu vielen anderen steuerungstechnischen Angeboten, bei denen die Netzwerkfähigkeit optional nachgerüstet werden kann oder im Nachhinein bei der Weiter entwicklung der Produkte berücksichtigt wurde, handelt es sich bei den vorgestellten Steuerungen von vornherein um netzwerkfähige Rechentechnik [1] mit Schnittstellen zum Anschluss von Sensorik und Aktorik. Bedingt durch das hard- und soft wareseitige Konzept sind diese Geräte für einen weiten Kreis von Anwendungen geeignet (Tafel ). Die Geräte sind sowohl in der Gebäudetechnik als auch im industriellen Umfeld einsetzbar. Aufgaben zur Fernüberwachung/Fernsteuerung bilden dabei einen Schwerpunkt. 2 Gerätetechnik Das angebotene Gerätesortiment besteht aus zwei Geräten, die sich nur bezüglich der verfügbaren Schnittstellen unterscheiden. 2.1 Kompaktgeräte Bei den Web@SPS genannten Kleinsteuerungen (Bild ) handelt es sich um Reiheneinbaugeräte, die für die Montage im Schaltschrank (IP 20) konzipiert sind und mit 24 V DC gespeist werden. Beide Geräte (Tafel ) verfügen über den auch in den Anfangsjahren Autor Dr.-Ing. Horst Möbus ist als Honorardozent und Fachautor tätig, Groß Düben. SPS Zweipunkt-/Stetig-Regler Heizungsregelung Gebäudeautomation Maschinenüberwachung Datenlogger Prozessdatenübergabe Ferndiagnose/Fernwartung Alarmierung bei Fehlern Fernsteuern Tafel Typische Anwendungsbereiche (Auswahl) <Mehrere überschneidende Verknüpfungen> Leitfaden mit allen aktuellen Bestimmungen und Richtlinien zur brandschutzgerechten Elektroinstallation Theoretisches Wissen wird in Zusammenhängen vermittelt, die typisch für den beruflichen Alltag sind Praxisorientierte Beispiele machen das Buch zu einem Nachschlagewerk für Planer und Praktiker 10 % Preisvorteil für ep-Abonnenten Brandschutz in der Elektroinstallation, 5. überarb. Aufl. 2010, 184 S., Broschur, 29,80 , Bestell-Nr. 3-341-01585-8, Autor: F. Schmidt Ich bestelle zur Lieferung gegen Rechnung zzgl. Versandspesen zu den mir bekannten Geschäftsbedingungen bei der HUSS-MEDIEN Gmb H, 10400 Berlin, Fax 030 42151-232, Tel. 030 42151-325 KUNDEN-NR. (siehe Adressaufkleber oder letzte Warenrechnung Jetzt bestellen! www.huss-shop.de Tel. 030 42151-325 bestellung@huss-shop.de Firma/Name, Vorname Branche Position Telefon Telefax E-Mail Straße, Nr. Postfach Land, PLZ, Ort Datum Unterschrift Expl. Bestell-Nr. Autor, Titel /Stück 3-341-01585-8 Schmidt, Brandschutz in der Elektroinstallation 29,80 A309/EP Leitfaden mit allen aktuellen Bestimmungen und Richtlinien errichten Ich bestelle errichten errichten Elektroanlagen brandsicher 704 Elektropraktiker, Berlin 67 (2013) 9 Steuerungstechnik Für die Praxis in der PC-Technik eingesetzten 80186-Prozessor und sind mit einem Echtzeitbetriebssystem (RTOS - Real Time Operating System) ausgerüstet. Das Betriebssystem ist im Flash-Speicher abgelegt. Als Hauptspeicher (RAM) stehen 8 MByte zur Verfügung. Eine 1 GByte fassende SD-Karte kann zur Systemsicherung und zur Aufzeichnung von Prozessdaten genutzt werden. Beide Geräte sind mit einem Ethernetanschluss1) und zwei seriellen RS232-Schnittstellen ausgerüstet. Das installierte Betriebssystem enthält die zur Einbindung in ein lokales Netz nötigen Protokolle (TCP/IP und DHCP). Web@SPS digital. Dieses Gerät ist zur Automatisierung von Prozessen geeignet, bei denen die an den: · Eingängen vorliegenden Prozessdaten binär (ja/nein) interpretiert werden können, · Ausgängen angeschlossene Aktorik ein- bzw. ausgeschalten wird. Es stehen 16 Eingänge (24 V, TTL) und 16 Relaisausgänge (250 V, 6 A) zur Verfügung. Der Status der Ein- und Ausgänge wird über LEDs angezeigt. Weitere LEDs dienen zur Betriebsanzeige und zur Anzeige des Netzwerkverkehrs. Web@SPS analog. Mit diesem Gerät können Prozesse automatisiert werden, bei denen Prozessgrößen sowohl in digitaler (also in binärer) als auch in analoger Form vorliegen. Dazu stehen 8 digitale Eingänge (24 V, TTL) und 6 analoge Eingänge zur Verfügung. An den analogen Eingängen kann wahlweise mit einem Spannungseinheits- (0 - 10 V) oder Stromeinheitssignal (0/4 - 20 mA) gearbeitet werden. Als Ausgänge stehen hier neben den 8 Relaisausgängen (250 V, 6 A) 4 analoge Ausgänge zur Verfügung, die wahlweise Spannungs- bzw. Stromeinheitssignale (0 - 10 V, 0/4 - 20 mA) bereitstellen können. 2.2 Kommunikation Das für die Web@SPS gewählte gerätetechnische Konzept und dessen softwareseitige Ausstattung erweisen sich als außerordentlich kommunikativ (Bild ). Peer-to-Peer statt Master-Slave. Über den Ethernet-Anschluss kann eine nahezu beliebige Anzahl von Kleinsteuerungen dieses Herstellers miteinander verbunden werden. Die Geräte brauchen hierzu lediglich über den RJ45-Anschluss mit einer 100Base T-Verkabelung verbunden zu werden. Jede Station agiert dann gleichberechtigt (Peer-to-Peer) in diesem Netz, kann Dienste anbieten und angebotene Dienste in Anspruch nehmen. Mit dem integrierten Web-Server (HTTP) können einerseits die aktuellen Betriebszustände netzweit bereit gestellt werden und andererseits kann über einen Web-Client auf die Daten anderer Geräte zugegriffen werden. MPI - Verbindung zur S7. Der aktuelle SPS-Markt wird durch die S7 geradezu dominiert. Web@SPS-Steuerungen können über die MPI-Schnittstelle (Multi Point Interface) mit der S7-Technik verbunden werden. MPI ist eine auf der EIA-485 (vormals RS-485) Norm basierende herstellerspezifische Schnittstelle, die zum Anschluss von Programmier- und Bediengeräten sowie eine zur Verbindung von Steuergeräten untereinander genutzte her stellerspezifische Schnittstelle. Wegen der Bedeutung von Siemens-Steuerungen wird MPI auch von anderen Herstellern (z. B. Wago) unterstützt. E-Mail und SMS. Für den Versand von Status-und Alarmmeldungen gibt es mehrere Möglichkeiten. Ist die Steuerung über den Ethernet-Anschluss in ein Netzwerk eingebunden, dass über einen Internetzugang verfügt, dann können Meldungen über diesen Weg verschickt werden. Einen anderen Weg bietet der Anschluss eines Modems (ISDN, GSM usw.) direkt an der Steuerung. Hierüber ist sowohl ein Zugang zu den Mobilfunknetzen (SMS) als auch zum Internet möglich. Fernzugriff per Telnet. Das Telnet-Protokoll (Telecommunication Network) gehört zu den frühen Protokollen des Internets. Das auf der Client-Server-Architektur basierende Protokoll ermöglicht den Zugriff auf Systeme über ein Netzwerk hinweg. In der Steuerungstechnik wird dieses Protokoll insbesondere zur Fernwartung genutzt. 3 Einarbeitung - Programmierung und Visualisierung Die Kleinsteuerung ist als Einstiegsangebot konzipiert. Es eignet sich besonders für Einsteiger, die über Grundkenntnisse in der Automatisierungs- sowie der Computer-/ Netzwerktechnik verfügen. Darüber hinaus sollten Grundkenntnisse in einer höheren Programmiersprache und in der Assemblerprogrammierung vorhanden sein. Selbstverständlich werden auch Fertigkeiten in der HTML-Codierung bzw. die Bereitschaft zu deren Aneignung vorausgesetzt. Sind diese Voraussetzungen - zumindest zu wesent lichen Teilen - erfüllt, dann bedarf es sicher nur noch eines durchaus überschaubaren Einarbeitungsaufwandes. Der Anwender verfügt mit Web@SPS über ein geradezu „allmächtiges“ Automatisierungsgerät. Die Tafel Technische Daten (Auszug) Web@SPS digital Web@SPS analog CPU 16 Bit CPU 80186 mit 96 MHz Speicher 8 MByte RAM, 2 MByte Flash externer Speicher 1 GByte Betriebssystem RTOS mit Flash Datensystem Ethernet-Interface 100Bas T, 100 MBit/s über RJ45-Buchse RS232-Anschluss 2 RS232-Ports (RXD, TXD, RTS, CTS) über 9-poligen Sub-D-Verbinder Modemanschluss PPP über 9-poligen Sub-D-Verbinder Protokoll PPP, TCP/IP, DHCP, Telnet, FTP, HTTP, SMTP, MPI Bedienelement Reset-Taster digitale Eingänge 16 (24 V, TTL) 8 (24 V, TTL) digitale Ausgänge 16 (Relais 250 V, 6 A) in 4 Gruppen 8 (Relais 250 V, 6 A) in 2 Gruppen analoge Eingänge - 6 (je Kanal wahlweise 0-10 V, 0/4-20 mA) analoge Ausgänge - 4 (je Kanal wahlweise 0-10 V, 0/4-20 mA) Kleinsteuerungen auf der Basis aktueller Web-Technologien a) Web@SPS digital; b) Web@SPS analog 1) Der unterhalb der RJ45-Buchse sichtbare USB-Anschluss wird derzeit softwareseitig noch nicht unterstützt. Steuerungstechnik Für die Praxis Steuerung nutzt mit Ajax (Asynchronous Java Script and XML) eine moderne Webtechnologie. Deren Vorteil besteht vor allem in einer reduzierten Netzbelastung, da lediglich die Veränderungen von Webseiten übertragen werden. Zur Programmierung ist keine gesonderte Software nötig. Es werden durchgängig frei verfügbare Tools genutzt. Eine Standard-Visualisierung (Bild ) wird mitgeliefert. Anwenderspezifische Lösungen können auf HTML-Basis und mittels frei verfügbarer Tools geschaffen werden. Wer den Funktionsumfang und die Handhabung detaillierter in Augenschein nehmen möchte, kann ein Testgerät ausleihen. 4 Fazit Mit den Web@SPS präsentiert die Firma Brangl Electronics interessante und technisch ausgereifte Produkte, die zugleich eine neue Gerätegeneration in der Steuerungstechnik verkörpern. Die Anwendung dieser Produkte setzt solide Grundkenntnisse sowohl in der Automatisierungstechnik als auch in der Computer- und Kommunikationstechnik voraus. Zumindest sollte die Bereitschaft bestehen vorhandene Wissenslücken zu schließen. Wer diese Voraussetzungen erfüllt, dem können die Steuerungen als vielseitig einsetzbare Automatisierungsgeräte empfohlen werden. Literatur [1] Web@SPS digital/analog. Produktinformationen, Handbuch, Datenblätter usw. Fa. Brangl Electronics Kempten 2013. Kommunikation - Ethernet-, MPI- und Modemanschluss Prozesse netzweit visualisieren und steuern Bilder: Brangl Electronics <Keine überschneidende Verknüpfung> Elektrische Automatisierung Systeme und Komponenten Internationale Fachmesse und Kongress Nürnberg, 26.-28.11.2013 Weitere Informationen unter +49 711 61946-828 oder sps@mesago.com Answers for automation Erleben Sie auf Europas führender Fachmesse für elektrische Automatisierung: · 1.450 Aussteller · alle Keyplayer der Branche · Produkte und Lösungen · Innovationen und Trends Ihre kostenlose Eintrittskarte www.mesago.de/sps/eintrittskarten SPS_MESSE_ANZ_2013_D_210x148 07.06.13 18:24 Seite 1
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- H. Möbus
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