Startseite » Chemie » Automation (Chemie) »

Integration von Analog- und Digitalsignalen in Profinet-Netzwerke

Ein weiterer Schritt in Richtung Digitalisierung
Integration von Analog- und Digitalsignalen in Profinet-Netzwerke

Anzeige
Auch in modernen Prozessanlagen wird die klassische Analogtechnik nach wie vor gern genutzt. Weite Verbreitung findet hier das 4…20-mA-Signal, das besonders bei Planern, Installateuren und Instandhaltern einen guten Ruf genießt. Mit der Produktfamilie Mini Analog Pro ermöglicht Phoenix Contact nun die Integration dieses Signals in Profinet-Netzwerke und eröffnet damit neue Potenziale für die Anlagenbetreiber.

Ohne das 4…20-mA-Signal geht in der Mess-, Steuer- und Regelungstechnik nach wie vor nicht viel. In industriellen Anlagen messen Sensoren seit Jahrzehnten physikalische Werte – etwa Temperatur, Durchfluss und Druck – und wandeln sie in analoge elektrische Signale um. Diese werden an eine zentrale, im Schaltschrank verbaute Steuereinheit übertragen und dort verarbeitet. Anschließend leitet die Steuereinheit die Signale an Aktoren weiter, zum Beispiel Elektromotoren oder Regelventile. Die etablierte 4…20-mA-Technik bietet dabei einige wesentliche Vorteile: Die entsprechende Systemwelt erweist sich als wartungsfreundlich und universell verwendbar. Eine Fehlersuche in 4…20-mA-Messkreisen gestaltet sich einfach und ist ohne besonderes Equipment durchführbar. Zudem wird fast jede Art von Sensorik mit eingebautem 4…20-mA-Transmitter auf dem Markt zur Verfügung gestellt.

Prozesswertaufnahme ohne Störung

Speziell in prozesstechnischen Anlagen werden die Sensorik- und Steuerungsebene über teilweise sehr lange Leitungen miteinander verbunden. Die daraus resultierende Gefahr einer negativen Beeinflussung von Messsignalen ist groß. Als Folge ergeben sich Abweichungen, die erhebliche Auswirkungen auf die gesamte Messkette haben können. Abhilfe schaffen die Trennverstärker aus der Produktfamilie Mini Analog Pro. Auf einer Baubreite von lediglich 6,2 mm stellen sie vielfältige Funktionen bereit, die die Arbeit jedes Anlagenplaners und -betreibers vereinfachen. Neben modernen Schaltungstechnologien, die eine Abweichung von bis zu 0,05 % im Vergleich zur Standardabweichung von 0,1 % zulassen, umfassen die kompakten Geräte zahlreiche Konfigurationsoptionen über DIP-Schalter, Software oder die Mini-Analog-Pro-App.

Auf der Grundlage der integrierten NFC-Chips (Near Field Communication) werden die Trennverstärker automatisch von der App erkannt und lassen sich auch im spannungslosen Zustand einstellen. Das zeigt sich als Vorteil, da nur ein NFC-fähiges Smartphone benötigt wird. Ein weiterer Nutzen resultiert aus der unterbrechungsfreien Strommessfunktion über spezielle, direkt am Modul angebrachte Servicebuchsen. Auf diese Weise kann der Instandhalter die Prozesswerte mit einem herkömmlichen Multimeter aufnehmen, ohne dass der Maschinen- und Anlagenbetrieb gestört wird. Die steckbaren Anschlussklemmen auf der Ein- und Ausgangsseite mit optional wählbarer Schraub- oder Push-in-Anschlusstechnik erlaubt eine schrittweise Inbetriebnahme oder Wartung der Applikation.

Sprung in die digitale Welt

Durch die aufsteckbaren Kommunikationsmodule der Produktfamilie Mini Analog Pro lassen sich verschiedene Feldsignale ohne weiteren Platzbedarf in digitale Protokolle überführen. Bis zu acht frei kombinierbare Trennverstärker dienen als Plattform für das aufsteckbare Mini-Analog-Pro-Gateway, das seine Arbeit sofort sowie ohne zusätzliche Spannungsversorgung beginnt. Die kanalweise galvanische Trennung, präzise Signalübertragung und direkte Ankopplung an digitale Netzwerke ermöglichen den Verzicht auf die I/O-Ebene sowie teure signalspezifische Eingangskarten. Darüber hinaus stellen die Gateways die umfangreichen Parametrierungs- und Monitoring-Optionen der Baureihe Mini Analog Pro zur Verfügung. Daraus ergeben sich neue Anwendungsszenarien mit einer deutlichen Platzersparnis.

Integration in Profinet-Netzwerke

Mit dem neuen Kommunikations-Gateway Mini MCR-2-V8-PN lassen sich jetzt auch unterschiedliche Analog- und Digitalsignale in Profinet-Netzwerke integrieren. Insbesondere für Refitting-Projekte erweist sich der Umstieg vom Profibus- auf das Profinet-Protokoll als interessant. Für dieses Einsatzszenario bietet die Produktfamilie Mini Analog Pro mit dem neuen Kommunikations-Gateway eine flexible und effiziente Lösung an. Das Gerät wurde von der Profibus Nutzerorganisation gemäß Conformance Class C zertifiziert und lässt sich somit problemlos in eine Vielzahl von Applikationen migrieren.

Bei diesem Anwendungsfall zählt ebenfalls das Plug-and-Play-Prinzip: Ausgangsklemme an den Trennverstärkern Mini Analog Pro entfernen, Kommunikations-Gateway für Profinet aufstecken und Netzwerkleitungen anschließen – das war´s. Eine Neuheit bildet die Dual-Port-Architektur. Ein in das Modul eingebauter Switch erlaubt die direkte Verbindung von mehreren Profinet-Kommunikationsmodulen der Produktfamilie Mini Analog Pro. Dadurch entstehen neue Möglichkeiten, zum Beispiel die effiziente Integration von mehr als acht Feldsignalen ohne weiteren Platzbedarf im Schaltschrank.

Doch das Kommunikations-Gateway zeigt sich nicht nur in der physischen Applikation als nutzerfreundlich in der Handhabung. Die Implementierung in ein Profinet-Netzwerk gestaltet sich ebenso einfach. Die dazu notwendige GSDML-Beschreibungsdatei lädt sich der Anwender kostenfrei von der Produktseite auf der Homepage von Phoenix Contact herunter. Nach der Implementierung in den Busaufbau erfolgt die Zuweisung der Prozessdaten. Auch die Geräteparametrierung geschieht über das Busprotokoll. Folglich kann der Anwender sämtliche Prozessdaten im Blick behalten und verwalten.

Flexibilität in der Anwendung

Der besondere Vorteil bei der Nutzung von Mini Analog Pro liegt in der hohen Flexibilität in der Anwendung. Diese ergibt sich zum einen aus dem umfangreichen Produktprogramm von Trennverstärkern und Messumformern, das für fast jede Applikation die passende Lösung bereitstellt. Auf der anderen Seite ermöglichen die optional aufsteckbaren Kommunikations-Gateways eine einfache Integration von klassischen Signalen aus der Analogtechnik in digitale Übertragungsprotokolle. Mit der neuen Profinet-Schnittstelle lässt sich ferner mittels Daisy Chaining ein neues Maß an Skalierbarkeit umsetzen. Aus der Verbindung von Trennverstärkern und Kommunikations-Gateways resultiert außerdem eine kompakte, flexible und effiziente Lösung für den nächsten Schritt in Richtung Digitalisierung und Industrie 4.0. Denn Mini Analog Pro macht das 4…20-mA-Signal fit für Profinet.

Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Blomberg


Autor: Moritz Jung

Produktmanager im Bereich Interface Analog, Phoenix Contact Electronics

Anzeige
Schlagzeilen
Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

cav-Produktreport

Für Sie zusammengestellt

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Hier finden Sie aktuelle Whitepaper

Top-Thema: Instandhaltung 4.0

Lösungen für Chemie, Pharma und Food

Pharma-Lexikon

Online Lexikon für Pharma-Technologie

Prozesstechnik-Videos

Hier finden Sie alle aktuellen Videos

phpro-Expertenmeinung

Pharma-Experten geben Auskunft

Prozesstechnik-Kalender

Alle Termine auf einen Blick

Anzeige
Anzeige

Industrie.de Infoservice
Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de