Airbox plus AS-i-Bus ergibt den ‚Air-Bus` Viele Vorteile durch
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Die Airbox im Einsatz: Pneumatik und Elektronik auf engstem Raum sorgen für eine einfache und übersichtliche Installation. Airbox plus AS-i-Bus ergibt den ‚Air-Bus’ Viele Vorteile durch das kompakte Air-Bus-Konzept Genauso wie sich in den vergangenen Jahren die elektrische Installation verändert hat, paßt sich die pneumatische Luftversorgung den geänderten Anforderungen an. Im folgenden wird dargestellt wie man mit dem elektrischen Bussystem AS-i und dem pneumatischen ,Air-Bus‘ Montageaufwand und Betriebskosten minimieren kann. V or dem Hintergrund immer schneller laufender Maschinen, steigen die Anforderungen an die Elektrik und die Pneumatik. Oft entscheidet die Überlegenheit in der Maschineninstallation über Erfolg oder Mißerfolg eines Maschinenbauers im hart umkämpften Markt. Die Anzahl elektrischer Signale nimmt zu, da immer mehr Bewegungen gesteuert und ihre Endpositionen überwacht werden müssen. Dies führt zwangsläufig zu mehr Verdrahtungs- und Verschlauchungsaufwand. Um hier eine Übersichtlichkeit zu gewährleisten, haben Feldbussysteme in der Automatisierungs- 16 technik Einzug gehalten. Für den binären Sensor-/Aktoranschluß, der oft 80 bis 90 Prozent der Signale ausmacht, steht AS-interface (AS-i) als offener, genormter Standard (EN 50295) zur Verfügung. Zur Verteilung der pneumatischen Energie dient der parallel hierzu verlegte Schlauch als sogenannter ,Air-Bus‘. Zur Positionsrückmeldung stehen mechanische und elektronische Sensoren zur Verfügung. Die Verbindung zu AS-i erfolgt über dezentrale E/A-Module. Eine besondere Ausprägung dieser Module bildet die sogenannte Airbox der ifm electronic. Diese basiert auf der normierten Peter Wienzek, Produktmanager bei ifm electronic in Essen: „Dank nur einer elektrischen Leitung für Energieversorgung und Signalübertragung können modulare Maschinenkonzepte viel einfacher verwirklicht werden. elektromechanischen Struktur mit Flachkabel-Unterteil und Elektronik-Oberteil. Hierbei sind neben der Anschlußmöglichkeit für zwei oder vier Sensoren noch zwei pneumatische Magnetventile integriert. Mit diesen lassen sich Zylinder, Linear- und Schwenkantriebe betätigen. Dabei werden einem oder maximal zwei pneumatischen Aggregaten eine Airbox zugeordnet. Dies führt zu einem AS-i typischen Aufbau, der einen späteren Service wesentlich erleichtert. Bei eventuellen Störungen ist eine schnelle Diagnose möglich, es müssen nur die betroffenen Module getauscht werden. Die Installation erfolgt nahezu werkzeuglos. Es wird lediglich ein Schraubendreher benötigt. Dank der patentierten Schnellanschlußtechnik braucht das Buskabel nicht aufgetrennt und abisoliert werden. Einfach das Flachkabel ins Unterteil einlegen. Die Adressierung kann vor Ort mit einem Handheld-Gerät vor fluid, Oktober 1999 Der Einsatz von AS-Interface reduziert den erforderlichen Verdrahtungsaufwand. Bilder : ifm electronic oder nach der Montage erfolgen. Hierdurch werden rund 30 Prozent der Installationskosten gegenüber konventionell verdrahteter Technik eingespart. Ein weiteres Einsparpotential ergibt sich durch das neue durchdachte Schlauchzubehör der Firma Legris. Zum ebenfalls werkzeuglosen Anschluß der Pneumatikversorgung an die Airbox stehen flexible Schläuche und verschiedene T-Verbindungsstücke zur Verfügung. Diese besitzen patentierte Blitzanschlüsse, in die der Schlauch einfach eingesteckt und schnell wieder gelöst werden kann. Durch den Einsatz dieser Schnellinstallationstechnik werden nur noch eine Kommunikationsleitung (AS-i) und eine Pneumatikleitung benötigt. Durch diese parallele Verlegung ergeben sich einfachere Installationskonzepte. In vielen Fällen kann der Stromlaufplan entfallen und durch eine Verdrahtungsliste mit Standortbezug ersetzt werden. Dank nur einer elektrischen Leitung für Energieversorgung und Signalübertragung können modulare Maschinenkonzepte viel einfacher verwirklicht werden. Früher war es schwierig, Software- und Verdrahtungstests vorzunehmen, ohne die komplette Anlage im Werk installiert zu haben. Da dies in den meisten Fällen aus Platzgründen nicht möglich war, ergaben sich lange Inbetriebnahmezeiten beim Kunden. All dies läßt sich mit AS-Interface elegant lösen. Teilinbetriebnahmen sind durch temporären Anschluß des Masters an jeder beliebigen Stelle des gelben Kabels möglich. Eine zusätzliche Sicherheit gegenüber konventioneller Verdrahtung ergibt sich durch die drastische Reduzierung der Klemmenstellen. Nach der Erfahrungsformel „Jede Klemmenstelle ist eine potentielle Fehlerstelle“ reduzieren sich die möglichen Verdrahtungsfehler auf ein Minimum. Das AS-i Kabel ist verfluid, Oktober 1999 polungssicher, die Sensoranschlüsse erfolgen über kodierte, vorkonfektionierte Verbindungskabel und zur Kennzeichnung der Schlauchanschlüsse an der Airbox sind farbige Kodierringe erhältlich. Weitere Fehlermöglichkeiten sind fehlende oder falsche Adressierung der Slaves. Beides wird vom System lokalisiert und ist somit schnell behoben. Ein möglicher Erdschluß am Sensor- oder Buskabel kann durch Beschaltung mit einem Erdschluß- bzw. Isolationswächter detektiert werden. Verdrahtung kann permanent überwacht werden Dieser kann auch während des Betriebs der Maschine im System verbleiben und somit jederzeit die Verdrahtung überprüfen und etwaige Fehler an die SPS melden. Ein weiterer Sicherheitsaspekt ist zu berücksichtigen bei sicherheitsgerichteten Stromkreisen. Nach einer Sicherheitsabschätzung nach EN 954-1 können z.B. Notauskreise eingebunden werden. Diese schalten einen separaten Stromkreis (das typische schwarze Flachkabel), der die Aktuatorversorgungen unterbricht. Dabei werden die Sensorsignale (Endpositionen) weiterhin gemeldet. Für die vielen Einsatzfälle an pneumatischen Antrieben stehen unterschiedliche Airboxen zur Verfügung. Die Airboxen 1 und 32 beinhalten zwei 3/2-Wegeventile zum Anschluß von Aktuatoren mit Federrückstellung und zwei oder vier Sensoreingänge. Als Weiterentwicklung entstand die Airbox 42-Familie mit einem 4/2-Wege-Ventil in monooder bistabiler Ausführung. Alle Ausführungen gibt es mit Energieversorgung aus dem gelben Kabel oder mit zusätzlichem schwarzen Kabel zur separaten Ventilversorgung. Die pneumatischen Anschlüsse sind durchgängig für 8 mm außenkalibrierten Schlauch konzipiert. Das AS-i Systemangebot beinhaltet alle notwendigen Komponenten von der Anschaltung in der SPS über alle notwendigen Verbindungsleitungen, Stromversorgungen bis zu Ein- / Ausgangsmodulen und Airboxen. Das Blitzanschlußsystem für Schlauchverbindungen sowie eine einfach zu bedienende Diagnosesoftware runden das Spektrum ab. Als echtes Plug-and-play-System ist kein besonderes Bus-Fachwissen erforderlich. Somit kann der Einstieg, nach einer kurzen Einweisung durch den Systemberater oder entsprechender Literatur, von jedermann vorgenommen werden. Peter Wienzek Für weitere Informationen zum AS-i Systemangebot der ifm electronic kreuzen Sie bitte folgende Kennziffer an: Kennziffer 201 Wünschen Sie Informationen zum pneumatischen Blitzanschlußsystem der Firma Legris gilt folgende Kennziffer: Kennziffer 202 17
