Distributed Control Systems

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Unterbruch in der Schleife detektierbar.

• Normierte Pannungspegel
• analoge Normpegel

Analog: Strom- Spannungsschnittstelle

Digital: Profibus

Zur erhöhung der Störsicherheit, Berührungsschutz, minimale Schaltleistung erforderlich

 konventionell  über  4..20mA    Stromschleifen (Normsignal)  verbunden

Stromsignale bei der 2-Leiter Technik dient auch als Versorgung der Feldgeräte.

HART (Highway Addressable  Remote  Transducer) ist ein Protokoll für busadressierte  Feldgeräte.

Es  ist  kein  Feldbus  aber  eine  Variante  der  digitalen  Feldkommunikation,  die  viele
Funktionalitäten von Feldbusen beinhaltet.

• Pin 1: 24 V
• Pin 3: 0 V
• Pin 4: Schalt- und Kommunikationsleitung (C/Q)
Über  diese  3  Pins  wird  neben  der  IO-Link  Kommunikation  auch  eine  Energieversorgung  des
Devices mit maximal 200 mA realisiert (siehe Bild 34).

Punkt zu Punkt Verbindung -> keine Busverdrahtung

Kommunikationssystem zur anbindung inteligenter Sensoren und Aktoren.

Ein IO-Link-System besteht aus einem IO-Link-Master und einem oder mehreren IO-Link-Geräten, also Sensoren oder Aktoren. Der IO-Link-Master stellt die Schnittstelle zur überlagerten Steuerung (SPS) zur Verfügung und steuert die Kommunikation mit den angeschlossenen IO-Link-Geräten.

bit 4 des STW(Steuerwort) auf 0 setzen

f = (HSW x fN)/16384 = (HSW x fN) / 4'000Hex

• HSW = Hauptsteuerwort
• fN = Nennfrequenz
• 16384(4000 hex) entschricht oftmals 100%
• Frequenzsollwert wird im HSW zum Antrieb übertragen

• Ist-Werte
• Soll-Werte
• Steuerwort
• Hauptsollwert
• Zustandswort
• Hauptistwert

über STW, ZSW, HSW und HIW

Ein modular aufgebautes, hersteller übergreifendes Geräteprofil für Antriebsgeräte welches bei PROFIBUS und PROFINET verwendet wird.

• tiefe Bitrate
• Funktionsblockmodell für das Engineering
• tiefe Bitrate = wenig Energie -> kann auch in explosionsgefährdeter Umgebung verwendet werden

• PC direkt über SPS
• PC über Profibus

• Nach Ziegler und Nichols
• Nach Chien, Hrones und Reswick

PI-Regler. I-Anteil da eine gewisse nachstellzeit, aufgrund der Trägheit des Systems, vorhanden ist.

• P-Regler
• I-Regler
• PI-Regler
• D-Regler
• PID-Regler

• Regelstrecke mit Ausgleich
• PT2-Strecke (zwei Speicher-> Wasser, Luft)
• mit Verzögerung

zentrale/dezentrale Systeme

Überwachung, Steuerung, Datenerfassung

Unter Überwachung, Steuerung, Datenerfassung, oft englisch Supervisory Control and  Data Acquisition (SCADA), wird das Konzept zur Überwachung und Steuerung technischer Prozesse verstanden.

 Um die Unabhängigkeit von DCOM zu erreichen

OPC kann als universal SW-Schnittstelle verwendet werden. Nur ein OPC-konformer Treiber für verschiedene Geräte notwendig.

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Standardisierte  Software-Schnittstellen, die den Datenaustausch zwischen Anwendungen unterschiedlichster Hersteller in der  Automatisierungstechnik  ermöglichen.

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Durch periodische Wartung

• Verfügbarkeit :  Die  Verfügbarkeit  einer  Einheit  beschreibt  dieFähigkeit eines Produkts oder einer Installation, eine gegebene Funktion zu einem bestimmtenZeitpunkt  oder  während  eines  bestimmten  Zeitintervalls  unter  gegebenen  Bedingungenauszuführen.
•  Funktionssicherheit :  Sicherheit  dass  dieses  System  keine  Personen,
  Umwelt oder andere Resourcen einen Schaden zufügt.

Druch den einsatz von POFIBUS-DP

• Lange  Distanzen  zwischen  den  einzelnen  Anlageteilen,  100  bis  1000  Meter  sind  nichtunüblich.
• Langsame Prozesse, typisch sind Zykluszeiten von 1/10 bis mehrere Sekunden.
• Hohe Anforderungen an die Verfügbarkeit. Oftmals kann die Prozesskontrolle nicht einfach abgestellt werden, der Prozess muss während Tagen kontrolliert heruntergefahren werden.
• Hohe  Anforderungen  an  die  Verlässlichkeit  und  somit  an  die  funktionale  Sicherheit.Fehlfunktionen können zu enormen Schäden an Personen, Umwelt und Installation führen.
• Lange  Investitionszyklen.  Die  Instrumente  bleiben  mindestens  30  Jahre  im  Einsatz,  die Automatisierung vielleicht etwas weniger Lange.
• Explosionsgefährliche Umgebungen sind nicht unüblich.

Ein- Ausgabemodule

Konfiguration: Anzahl und Art der im Feldgerät verwendeten Module festlegen

Parametrierung: das verhalten der Feldgeräte festlegen z.B.:

Festlegung einer analgoen Schnitstelle als Strom- oder Spannungsschnittstelle

In der GSD Datei sind die Eigenschaften von Feldgeräten beschrieben. Master der Klasse 1 erkennt anhand der Informationen den Ausbaugrad, welche dienste unterstützt werden und in welcher Form Daten auszutauschen sind.

• Geräte auswählen
• Bitrate bestimmen
• Übertragungstechnik festlegen

• andere Übertragungsphysik
• Funktionsblockmodell

über eine Buszugriffsberechtigung (Token) welche von Master zu Master weitergegeben wird

• übertragung über Zweidrahtleitung mit RS485 Pegel
• reine Bustopologie mit Leitungsabschlüssen
• Buszugriff basiert auf Token passing Prinzip
• multimasterfähig

• Meldungsübertragung
• Prozessabbild
• client-server