Einfachste Handhabung

Dipl.-Ing. Reiner Ritter, Dipl.-Ing. Felix Ams

In Anlagen und Maschinen kommen zunehmend Feldbussysteme wie Interbus-S oder Profibus-DP zum Einsatz, um Sensoren und Aktoren mit der Steuerung zu verbinden. In diesen Aufbau fügt sich das Ventilverbindungssystem VCS ein. Das VCS-Gateway kommuniziert mit dem übergeordneten Feldbussystem, entnimmt die Ventildaten für die im VCS verbundenen Magnetventile und gibt diese über den VCS-Strang an die Ventile weiter. Die entsprechenden Rückmeldungen von den digitalen Sensoreingängen werden über den VCS-Strang zum Gateway durchgereicht und von dort zum Feldbussystem übertragen. Die Ventile oder Teilnehmer im VCS-Strang sind über eine zweiadrige profilierte Leitung untereinander und mit dem VCS-Gateway verbunden. Diese überträgt sowohl die Spannungsversorgung als auch die Daten an das Ventil.

Im Grundaufbau wird an das Gateway ein Netzteil angeschlossen. Je nach Anzahl der Ventile und Ausdehnung des Systems lassen sich weitere Netzteile direkt auf die VCS-Leitung klemmen, um einen eventuellen Spannungsabfall zu kompensieren. Der Anwender hat die Möglichkeit, bis zu 127 Ventile mit je 2 Magnetspulen (bistabile Ventile) und bis zu 254 Sensoreingänge mit einem einzigen Kabel von bis zu 2,5 km Länge zu verbinden. Der maximale Ausgangsstrom beträgt 100 mA/24V bis 1 A/24V.

Ein spezieller, auf dem Ventil montierbarer VCS-Stecker erlaubt den einfachen und schnellen Anschluß der Ventile an die VCS-Leitung. Die zweiadrige profilierte Leitung wird in den Stecker eingelegt. Durch Schließen des Deckels wird automatisch der Kontakt zum Teilnehmer hergestellt. Damit entfallen Ablängen, Abisolieren und Anschrauben der Leitung. Jeder VCS-Stecker enthält einen Datenverstärker, so daß sich zwischen zwei Ventilen ein Abstand von bis zu 20 Metern überbrücken läßt. Dies erlaubt den Aufbau von räumlich weit ausgedehnten Ventilsystemen. Zum Schließen des Deckels ist kein Werkzeug notwendig. Der Stecker beinhaltet neben der Schneid-, Klemm- und Durchdringungstechnik auch die komplette Elektronik, um die Ventildaten zu extrahieren und die Sensoreingangsdaten weiterzugeben.

Um eine hohe Übertragungssicherheit im VCS-Strang zu erreichen, ist das VCS als Ringsystem aufgebaut. Das letzte Ventil ist wiederum mit dem VCS-Gateway verbunden, Dies hat den Vorteil, daß die übertragenen Daten zum Gateway zurückgelangen und dort verglichen werden. Die Ventiltreiber werden erst freigegeben, wenn gesendete und rückgelesene Daten übereinstimmen. Durch die Ringstruktur erfolgt eine automatische Adressierung. So wird jedes Ventil durch seine Position im Ring automatisch erkannt, und es entfällt die manuelle Adressierung. Weiterhin verfügt das VCS-Gateway über eine RS-232-Schnittstelle, an die ein PC angeschlossen werden kann. Inbetriebnahme und Diagnose erfolgen mit der mitgelieferten Monitorsoftware. Der PC führt folgende Funktionen aus:

• Setzen der Ventilausgänge,

• Lesen der Sensoreingänge,

• Lesen der Diagnoseinformationen sowie

• Prüfen der aktuellen Konfiguration.

Der Ausgangsstrom ist auf 100 mA pro Ventilspule beschränkt. Damit sind alle Ventile mit 15-mm-Steckerbild und maximal 2,4 W direkt ansteuerbar. Um auch Ventile mit höherer Leistung anzusteuern, gibt es Adapter von 15 auf 22 mm (DIN 43650 B) und 15 auf 30 mm (DIN 43650 A). Der VCS-Stecker wird dann zusätzlich zur VCS-Leitung mit einer separaten Powerleitung bestückt. Damit verfügt der Stecker über eine zweite Spannung speziell für Ventile mit höherer Stromaufnahme (1 A/24 V). Zudem lassen sich die Ventile über einen verdrahteten Notausschalter abschalten, während die Eingänge über die VCS-Leitung weiterhin mit Spannung versorgt werden und ihr Zustand zum VCS-Gateway übertragen wird. Durch die Power-Leitung erweitert sich der Anwendungsbereich des VCS auf fast alle gängigen Ventile der Pneumatik und der Fluidtechnik.

Halle 11, Stand C26

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