Gateway Unit steuert bis zu vier Stränge

Moderne Automationslösungen erfüllen heute zahlreiche Anforderungen: Neben der reinen Funktion und Technik stehen die Wirtschaftlichkeit, die Sicherheit, die Umweltverträglichkeit sowie die Flexibilität und Zukunftsfähigkeit gleichermaßen im Blickfeld. Als eine Folge dieses vielschichtigen Anforderungskatalogs werden die Netzwerke immer komplexer. Wächst etwa die Zahl an Ventilinseln oder Sensoren im System, steigt auch die Zahl der Datenpakete, die verwaltet und organisiert werden müssen. Das kann zu Engpässen führen, die den Datenfluss verlangsamen, die Fehlerrisiken erhöhen und sogar den Verlust einzelner Datenpakete verursachen können. Lösungen, die das Netzwerk verschlanken, sind daher immer willkommen.

Genau das gelingt mit den Gateway Units der Serie EX500 von SMC. Sie können bis zu vier Stränge mit 32 Ein- und Ausgangspunkten steuern und bilden dabei nur einen einzigen Kommunikationsknoten im Maschinennetzwerk. Der Hersteller bietet zwei Modelle an, die entweder über Profinet- (EX500-GPN2) oder Ether/Net-IP (EX500-GEN2) kommunizieren. Physikalisch vergibt die SPS für jede Einheit nur eine IP-Adresse. Die Steuerung aller angeschlossenen Komponenten der Sensor-Aktor-Ebene übernimmt das Gateway Unit.

Das führt nicht nur zur Entlastung der Netzwerkwerke sondern reduziert auch den Verdrahtungs- und Verschlauchungsaufwand. Stehen etwa in einer großen Werkhalle vier Maschinen in einem größeren Abstand zueinander, oder befinden sie sich gar in unterschiedlichen Räumen, wäre für die Kommunikation mit den Ventilinseln und Sensoren jeweils eine eigene Kommunikationsplattform erforderlich. Jede dieser vier Einheiten erhielte dann eine eigene IP-Adresse im Netzwerk und müsste separat – zum Beispiel mit Profinet- oder EtherNet-IP-Kabel – angeschlossen werden.

Anders beim Einsatz der Gateway Units EX500: Hier ist nur ein Netzwerkkabel für den Anschluss erforderlich. Von hier aus läuft die Verdrahtung der dezentralen Komponenten über M12-Steckverbinder zum Beispiel mit konfektioniertem Kabel. Dabei ist eine Daisy-Chain-Verkabelung möglich, in der alle Komponenten in Reihe miteinander verbunden sind. Lediglich die Gesamtlänge der Verkabelung müssen Anwender dabei beachten: 20 Meter Länge pro Strang liegen als Obergrenze fest. Dabei gelingt das Verblocken mit den folgenden Ventilserien besonders einfach:

• SY3000/5000/7000
• SV1000/2000/3000
• VQC 1000/2000/4000/5000
• S0700

Der große Abstand zwischen Gateway Unit und Maschine kann sich unter rauen Betriebsbedingungen als wichtiger Faktor herausstellen. Die Gateway Units selbst sind IP65 geschützt. Noch höher ist allerdings der Schutz der Komponenten an der Maschine (Schutzart IP67). Selbst unter extremen Bedingungen bleibt die Kommunikation damit stabil und sicher.

Mehr Sicherheit bedeutet diese Art der Verkabelung auch in Sachen Netzwerkstabilität. Fällt nämlich im Profinet- oder Ethernet/IP-Netzwerk eine Verbindung aus, ist der gesamte Netzwerkring betroffen. Fällt dagegen ein Kabel zwischen einer EX500-Einheit und einer angeschlossenen Ventilinsel aus, ist nur dieses eine Modul betroffen. Eine Fehlermeldung wird gesendet, während alle anderen Module unbehelligt weiter im Netzwerk kommunizieren können.

Ein integrierter Webserver ermöglicht die Steuerung und Diagnose aus der Ferne. Mit jedem herkömmlichen Webbrowser erhält man nach Eingabe der IP-Adresse auf einer übersichtlich gestalteten Oberfläche weitreichenden Zugriff:

• Ventilbetriebstest (On/Off)
• Diagnose der Verbindung zwischen Mehrfachanschlussplatte und Eingangseinheit
• Kurzschluss-Diagnose des Eingangsgerätes

Für Planer, Anlagenbauer und Betreiber ist die Suche nach Lösungen in der Systemarchitektur immer eine Herausforderung. Technische, wirtschaftliche, sicherheitsrelevante und ökologische Fragen sind zu berücksichtigen, langfristige Flexibilität ist in der Regel ebenfalls ein wichtiges Kriterium. Die nachfolgende Liste kann dabei helfen, auf der Feldbusebene zu entscheiden, ob der Einsatz der EX500-Gateway-Units zu empfehlen ist:

• Voraussetzung: Das Maschinennetzwerk kommuniziert auf Basis von Ethernet/-IP und Profinet, oder Sie verwenden bereits parallele IO-Link-Technologie.
• Sie müssen ein komplexes Maschinennetzwerk aufwändig verdrahten und möchten den Aufwand minimieren.
• Sie stehen vor der Aufgabe, ein Feldbussystem zu ersetzen, oder benötigen mehrere Feldbussysteme.
• Die Anlage arbeitet unter rauen Bedingungen. Sie möchten das Feldbussystem in größerem Abstand stationieren.
• Das Maschinennetzwerk ist an der Auslastungsgrenze und Sie möchten die Zahl Ihrer Netzwerkknoten reduzieren.
• Sie möchten flexibel bleiben und auch künftig weitere Ventilinseln oder Sensoreinheiten kostengünstig anschließen können.
• Sie nutzen bereits ein Vorgängermodell der Serie und benötigen jetzt weitere Ein- und Ausgänge oder andere Feldbusprotokolle.

Wer hingegen auf IO-Link Technologie und schnelle WLan-Anbindung seiner Feldbussysteme Wert legt, sollte einen Blick auf Plattformen wie der EX600 werfen.  do

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