Si-3 zum Einsammeln von einzelnen Binärsignalen, ASi-5 für komplexe Aufgabenstellungen, bei denen hohe Übertragungsgeschwindigkeiten und große Datenbandbreiten sowie eine effiziente Adressierung der Teilnehmer wichtig sind – beide Technologien kombiniert sollen gerade für materialflusstechnische Anlagen wie geschaffen sein. Mit der Akzeptanz von AS-Interface durch weitere Antriebshersteller und die Verfügbarkeit weiterer ASi-Komponenten sind nun noch effizientere Automatisierungslösungen möglich.

Im Frühjahr 2022 hat Bihl+Wiedemann mit seiner ZPA-Lösung für die staudrucklose Förderung in Puffer- und Staustrecken von stationären Materialflussanlagen auf sich aufmerksam gemacht. Zero Pressure Accumulation (ZPA) mit Bihl+Wiedemann ermöglicht eine autarke und steuerungsunabhängige Integration von Motorrollen, Gleichstrommotoren und Frequenzumrichtern verschiedener Fabrikate und unterschiedlicher Leistungsklassen und bietet zugleich detaillierte und feldbusunabhängige Diagnosemöglichkeiten. Damit sind die Lösungen des Systemanbieters für ASi-3 und ASi-5 kompatibel mit Antriebsinfrastrukturen wie sie in modernen materialflusstechnischen Anlagen vielerorts Standard sind. Ergänzt wird das Portfolio unter anderem von 24V- und 48V-Bremschoppern zur Begrenzung der Spannungsrückspeisung auf die Versorgungsleitung und neuen ASi-5-Kabelkanalmodulen.

Bremschopper managen Rückspeisung generatorischer Energie

Die Bremschopper BWU4915 für 24 V und BWU4969 für 48 V in Schutzart IP67 begrenzen beim Betrieb von Rollenantrieben die Überspannung, die bei Bremsvorgängen des Antriebs durch Rückspeisung auf der AUX-Leitung entsteht. Dies vermeidet ungewollte Netzabschaltungen oder Fehlermeldungen durch Überlast. Jeder Bremschopper kann die Überspannung von mindestens zwei Rollen zeitgleich kompensieren, in vielen Fällen sogar mehr. 

Hierzu können sie per Durchdringungstechnik an das schwarze AUX-Profilabel angeschlossen werden, wobei sich das flache Gehäuse für die Montage im Kabelkanal und anderen Arten von Kabelführungen eignet. Zwei integrierte LEDs am Modul ermöglichen eine Vor-Ort-Diagnose, indem sie signalisieren, ob eine Spannung korrekt anliegt und ob gerade aktiv zurückgespeiste Energie kompensiert wird.

Bis zu vier Motorrollen flexibel und kostengünstig integrieren

Durch die ASi-5-Kabelkanal-Motormodule BWU4893 und BWU4894 für 24V- beziehungsweise 48V-Motorrollen ist der Anschluss zahlreicher Rollenantriebe in einer Applikation nun kostengünstiger möglich. Die Bauform und die Abmessungen der Gehäuse sowie die integrierten Kabel für Sensoren und Motoren wurden für die platzsparende Montage im Kabelkanal entlang der Materialflussstrecke optimiert. An jedem Modul können bis zu vier Motorrollen und bis zu acht Sensoren angeschlossen und versorgt werden. Jede der vier Motorrollen kann dabei individuell und damit flexibel angesteuert werden – unter einer einzigen ASi-5-Teilnehmernummer (Asi-Adresse). Verschiedene Status-LEDs unterstützen bei der Inbetriebnahme und ermöglichen im Betrieb eine einfache Diagnose der Eingänge oder im Fall eines Motorfehlers. Schutzart IP54 berücksichtigt die Bedingungen der Kabelkanal-Montage: Der mit -30 °C bis +70 °C spezifizierte Temperaturbereich ermöglicht den Einsatz der Module sowohl in Kühl- und Tiefkühlumgebungen als auch in Förderanlagen mit höheren Umgebungstemperaturen. Interessant für fördertechnische Anwendungen ist bei diesen Modulen zum einen die Möglichkeit, Geschwindigkeit sowie Start- und Stopprampen mit Zykluszeiten bis 1,27 ms stufenlos schreiben zu können. Zum anderen bietet jedes der neuen ASi-5-Kabelkanalmodule die Option, bis zu vier ZPA-Zonen autark zu realisieren – mit Hilfe der PC-Software von Bihl+Wiedemann, ohne übergeordnete Steuerung und damit verbundenen Programmieraufwand und unabhängig von der in der Anlage verwendeten Antriebslösung. Zusammen mit den ebenfalls verfügbaren ASi-5-Kabelkanalmodulen für zwei Motoren können in Applikationen die Zahl ungenutzter Motoranschlüsse minimiert und Anschlusskosten gespart werden. 

AS-Interface: Verdrahtungstechnologie für Antriebslösungen

Die klassischen Vorteile, etwa

• der reduzierte Verdrahtungsaufwand mit Hilfe des Asi-Kabels,
• der Anschluss von Teilnehmern per fehlersicherer Durchdringungstechnik genau dort, wo sie benötigt werden,
• die freie Wahl zwischen Linien-, Ring- oder Stern-Topologie beim Anlagenlayout,
• die Übertragung von Standard- und Safety-Signalen auf derselben Leitung

sowie das Portfolio an Produkten und deren komfortable Integration mit Hilfe der PC-Software von Bihl+Wiedemann mit Hardware-Katalog für die Drag&drop-Systemkonfiguration, Parameter-Cloning zur schnelleren Inbetriebnahme identischer Antriebe, ZPA-Parametrierung und Inbetriebnahme-Assistent haben dazu beigetragen, dass AS-Interface sich als international standardisiertes Verdrahtungssystem auch in der Antriebstechnik durchgesetzt hat. 

Neben den genannten Argumenten, die für alle Asi-Generationen gelten, bietet der neue Standard ASi-5 noch weitere Vorteile, insbesondere 

• eine größere Datenbandbreite,
• höhere Übertragungsgeschwindigkeiten,
• eine effizientere Adressierung der Teilnehmer (nur ein IP-Knoten für über 100 Teilnehmer),
• die Möglichkeit, intelligente IO-Link Devices zu integrieren sowie
• erweiterte kanalspezifische Diagnosemöglichkeiten, noch umfangreichere und detailliertere Fehlermeldungen und Lösungsvorschläge.

Die Informationen des Asi-Netzwerks – Prozessdaten und Diagnosen – stehen durch den im Gateway integrierten OPC-UA-Server auch für typische Industrie-4.0-Anwendungen zur Verfügung. Zudem können zyklisch wichtige Kenngrößen wie die Spannungsversorgung und der aktuelle Motorstrom übermittelt werden. In der Praxis werden Motormodule zwar oft in reinen ASi-3- oder ASi-5- Applikationen eingesetzt, in vielen Fällen machen gemischte Installationen aber durchaus Sinn – etwa dann, wenn eine einfache Signalleuchte mit ASi-3 angesteuert wird, der Umrichter aber mit ASi-5. 

Standardisiert und sicher: das Nutzererlebnis

Durch das breite Portfolio an Motormodulen und Gateways sind Antriebslösungen mit AS-Interface von Bihl+Wiedemann unabhängig von den eingesetzten Steuerungen oder Antrieben. So können einmal erarbeitete Asi-Installationen als Ganzes portiert werden, zum Beispiel in eine andere Automatisierungsumgebung. Zudem fühlt sich Antriebstechnik mit Bihl+Wiedemann durch standardisierte Antriebsprofile immer gleich an, egal, welcher Antrieb verwendet wird. Dieses Nutzererlebnis stellt sich auch bei der Parametrierung von Frequenzumrichtern und Gleichstromantrieben verschiedener Hersteller ein. Hierfür sorgt ein transparenter Parameterkanal in der PC-Software von Bihl+Wiedemann. Die frei verfügbaren Parameter und Werte werden zunächst anhand der Herstellerdokumentation im Motormodul hinterlegt und bei der Inbetriebnahme auf den Antrieb überspielt. So können die Antriebe direkt – ohne weitere Software oder direkte Verbindung zum Antrieb – über ASi parametriert und in Betrieb genommen werden. Wenn eine große Anzahl an Antrieben parametriert werden soll, kann das über Copy & Paste in der PC-Software realisiert werden. So lässt sich der Zeitaufwand reduzieren. Und für höchste Verfügbarkeit im Betrieb sorgt das Backup in den Motormodulen und im Asi-Master, da die Speicherung der Parameter einen reibungslosen Ersatzteiltausch ermöglicht und zugleich Fehler beim Austausch von Motoren oder Motormodulen verhindert.

Smarte Automatisierungsplattform für den Materialfluss

AS-Interface ist eine einfache, kostengünstige, und sichere Anschlusstechnologie für Automatisierungskomponenten. Leistungsfähige Gateways und Module von Bihl+Wiedemann machen ASi-3 und ASi-5 zu einer smarten Automatisierungsplattform auf der unteren Feldebene – mit variabler Konnektivität zu überlagerten Feldbussystemen und Steuerungsebenen wie sie in der Lager- und Materialflusstechnik, in Förder- und Sortieranlagen oder in Kommissioniersystemen anzutreffen sind.

Autor
Thomas Rönitzsch, Bihl+Wiedemann