I N T E R B U S

BASICS

2

Das Feldbussystem INTERBUS ist in allen Bereichen und Anwendungsgebieten etabliert unddie Anzahl der eingesetzten Geräte in den verschie-denen Applikationen steigt ständig. INTERBUS istinternationale Norm und damit weltweiter Standard.Allerdings stehen wir häufig vor der Frage nachGrundlagen zu INTERBUS und INTERBUS-fähigenGeräten.

In dieser Broschüre erhalten Sie einen Einblick in das System und die Funktionsweise, sowie eineÜbersicht über die Komponenten im Detail. Außer-dem bekommen Sie eine Übersicht der Anbindungder Produkte. Als technisch interessierter Anwenderoder Hersteller erhalten Sie ein Grundlagenheft,dass Ihnen die weiteren Schritte zu INTERBUSerleichtern wird. Bei allen weiteren Fragen stehtIhnen ein Ansprechpartner in Ihrem zuständigenINTERBUS Club oder das Internet zur Verfügung.

www.interbusclub.com

INTERBUS CLUB Brasil

INTERBUS CLUB USA

INTERBUS CLUB Japan

INTERBUS CLUB Spain

CLUB INTERBUS France

INTERBUS representative South-Africa

INTERBUS CLUB New Zealand Inc.

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Warum Feldbustechnik? Seite 4

Auswahl eines Feldbus-Systems Seite 5

Einführung in INTERBUS Seite 7

Grundelemente von INTERBUS Seite 8

Datenübertragung mit INTERBUS Seite 9

Automatisieren mit INTERBUS Seite 11

Betrieb und Wartung Seite 12

Automatisierungskomponenten im Detail Seite 13

Feldkomponenten – von allem das Beste Seite 14

Alle Steuerungen, ein Bus – INTERBUS Seite 15

Normung und Sicherheit Seite 16

INTERBUS Club – eine starke Gemeinschaft Seite 18

INTERBUS CLUB Italia

INTERBUS CLUB Switzerland

INTERBUS CLUB Austria

INTERBUS CLUB Benelux(Niederlande)

INTERBUS CLUB Benelux(Belgien)

INTERBUS CLUB Benelux(Luxemburg)

INTERBUS CLUB Geschäftsstelle

INTERBUS CLUB Danmark

INTERBUS CLUB i Sverige

INTERBUS CLUB Finland

INTERBUS CLUB United Kingdom

Inhalt

Der Wettbewerbs- und Kosten-druck, der auf allen Bereichender Fertigungs- und Verfahrens-technik lastet, fordert dieAktivierung bestehender Ratio-nalisierungsreserven. Bewährthat sich dabei die Automati-sierung von Prozessen durchden Einsatz von Feldbussenbei gleichzeitig reduziertemAufwand für die elektrischeInstallation der Betriebsmittel.Die serielle Feldbustechnikbietet dabei gegenüber derparallelen Verdrahtung vielfäl-tige Vorteile.

Mit steigendem Automatisierungsgradeiner Anlage oder Maschine wächstder Verkabelungsaufwand bei parallelerVerdrahtung aufgrund der größerenAnzahl der Ein-/Ausgabepunkte. Dasist mit großem Aufwand bei Projektie-rung, Installation, Inbetriebnahme undWartung verbunden. Die Anforderun-gen an die Kabel sind oft hoch, z.B.müssen spezielle Leitungen für dieÜbertragung von Analogwerten einge-

4

Warum Feldbustechnik?und Installation. Zusätzlich werdenKabel, Rangierverteiler und Ausmaßedes Schaltschranks reduziert. EineEigen-Diagnose durch das System mitKlartextanzeige verkürzt Ausfall- undWartungszeiten. Höhere Zuverlässig-

keit und bessere Verfüg-barkeit durch kurze Signal-wege spielen insbesonderefür kritische Signale einegroße Rolle. Gerade beianalogen Werten erhöhtsich der Schutz vor Stö-rungen. Offene Feldbus-Systeme vereinheitlichenherstellerübergreifendDatenübertragung und

Geräteanschluss. Der Anwender wirdunabhängig vom Standard einzelnerHersteller. Erweiterungen oder Ände-rungen sind einfach durchzuführen undgarantieren Flexibilität und somitZukunftssicherheit.

setzt werden. So wird die paralleleFeldverdrahtung zu einem gravieren-den Kosten- und Zeitfaktor. Im Ver-gleich dazu ist die serielle Vernetzungder Komponenten im Feldbereichmittels sogenannter Feldbus-Systemewesentlich kostengünstiger.Der Feldbus ersetzt dieparallelen Leitungsbündeldurch ein einziges Buskabelund verbindet alle Ebenen,von der Feld- bis zur Leit-ebene. Unabhängig von derArt des Automatisierungs-geräts, z.B. Speicherpro-grammierbare Steuerungen(SPS) unterschiedlicherHersteller oder PC-basierte Steuerungen,vernetzt das Übertragungsmedium desFeldbusses alle Komponenten. Diesekönnen beliebig im Feld verteilt sein,denn alle werden dezentral vor Ortangeschlossen. Damit steht ein lei-stungsfähiges Kommunikationsnetz fürzeitgemäße Rationalisierungskonzeptezur Verfügung.Die Vorteile eines Feldbus-Systems imVergleich zur parallelen Verdrahtungsind vielfältig: Der geringere Verkabe-lungsaufwand spart Zeit bei Planung

[Bild 1] Ein schlankes Kabel statt zentnerschwerer Kabelbäume – ein Kabel für alle Signalarten, Feldgeräte, SPS und Rechner

PC

Ethernet

I/O

Controller

HMI

I/O

robotics

Loop

Auswahl eines Feldbus-Systems

5

Viele Kriterien spielen bei derAuswahl eines Feldbus-Systemseine Rolle. UnterschiedlicheAnforderungen müssen erfülltsein, um das Bussystem optimalder Aufgabe anzupassen. Dazugehören Durchgängigkeit,Offenheit, Störsicherheit undDeterministik. Weiterhin sindkurze und konstante Zyklus-zeiten, eine hohe Effizienz desÜbertragungsprotokolls sowieeinfache Handhabung und Dia-gnose von großer Bedeutung.

großer Anzahl im Netzwerk vorhandenund werden zyklisch übertragen.Parameter dienen zur Einstellung und

Programmierung von „intelligenten“Geräten. Im Gegensatz zu den Pro-zessdaten haben Parameter einen azyklischen Charakter. Das heißt, dieInformation wird nur bei Bedarf über-tragen.

Gerätevielfalt / Ein-bindung aller GeräteEin „offenes“ Feldbus-System ist dieVoraussetzung für die große Verbrei-tung und Verfügbarkeit von Feldgerä-

UnterschiedlicheDaten und GeräteEine durchgängige Kommunikationerfordert ein Bussystem, das alle ange-schlossenen Geräte bedienen kann.Neben einfachen und komplexen End-geräten werden auch Steuerungen undRechner einheitlich vernetzt. Dabei sind verschiedene Datenklassenzu berücksichtigen, die gleichzeitigund ohne gegenseitige Beeinflussungübertragen werden müssen.In der Feldebene sind Eingangs/Aus-gangs (E/A)-Daten, z.B. Soll- und Istwerte, Parameter zu unterscheiden.E/A- oder auch Prozessdaten umfassennur wenige Bit, sind zeitkritisch, in

[Bild 2] Auflösung der Schaltschränke – eine Leitung für das komplette Netzwerk durch die ganzeFirmenstruktur

INTE

RBUS

ten. Es unterstützt herstellerneutral alleSPS’en und bietet Anschluss an offeneRechnersysteme wie den PC sowiedas gesamte Spektrum der in derAutomatisierung verwendeten Feldgeräte,z.B. Antriebe, Encoder,Roboter, Sensoren. DiePeripherie ist unabhängigvon der Art der Steuerung.Bei einem Wechsel derSteuerung bleibt die Feld-verdrahtung bestehen, sodass Schulungen und Er-fahrungen der Anwender ihre Gültigkeitbehalten. Programmierung, Bedienungund Diagnose sollten für jede Steuerunggleich sein. Die Standards des Bussystems sind

offengelegt, so dass Schnittstellen für Geräte unterschiedlicher Herstellergeschaffen werden können. Eine großesAngebot an Feldgeräten bedeutet einegroße Flexibilität für den Anwender.

Allgemeine techni-sche AnforderungenDie Zykluszeit der SPS, also die Dauerder Verarbeitung eines Durchgangs,setzt den Maßstab für die

ZykluszeitZykluszeit des Feldbusses. UnterBerücksichtigung der Leistungsfähig-keit heutiger Anforderungen muss dieAktualisierung aller Prozessdaten einesNetzwerks innerhalb von ein bis fünfMillisekunden erfolgen.

DeterministikEine deterministische, also vorherseh-bare Verhaltensweise ist für Regelungs-und Steuerungsaufgaben unerlässlich,denn nur so sind konstante und bere-chenbare Abtastintervalle für Soll- undIstwerte zu bestimmen.

ProtokolleffizienzDie Datenübertragung läuft nachbestimmten Regeln ab, die als Über-tragungsprotokoll bezeichnet werden.Das Protokoll transportiert Nutzdaten(z. B. den Zustand eines Ventils) undVerwaltungsdaten (z. B. Adressierung,Kommando, Datensicherung) zu denEmpfängern. Die Effizienz eines Über-tragungsprotokolls gibt an, wie vielProzent der insgesamt übertragenenDaten Nutzdaten sind. Der Wert ist derQuotient aus Nutzdaten zur Summeder gesamt übertragenen Daten (Nutz-und Rahmendaten). So ergibt sich beider Übertragung von zyklischen Pro-zessdaten eine geringe Protokolleffi-zienz, lange azyklische Parameterblöckeweisen hingegen eine hohe Effizienzauf.Man unterscheidet nachrichtenorien-

tierte Verfahren und Sum-menrahmenverfahren.Beim nachrichtenorientiertenÜbertragungsverfahrenwird für jede Anforderungein komplettes Übertra-gungsprotokoll abgewickelt.Das Summenrahmenver-fahren fasst die Daten allerSensoren und Aktoren

eines Netzwerks in einer Nachrichtzusammen. Diese wird an alle Gerätegleichzeitig gesendet, die Verwaltungs-daten werden also nur einmal übertragen.Die Protokolleffizienz steigt deshalb

6

mit der Anzahl der Netzwerkteilnehmerund weist bei vielen Teilnehmern einewesentlich höhere Effizienz als dasnachrichtenorientierte Verfahren auf.Das Summenrahmenverfahren gewähr-leistet feste Datenlängen der Geräteund somit konstante Übertragungs-zeiten. Die Determinisitik dieses Ver-fahrens ist Voraussetzung für dieBerechnung des Zeitverhaltens.

SicherheitBei der Auswahl eines Bussystemssollten die Vorteile einer hohen Proto-

kolleffizienz beachtetwerden, da eine hoheEffizienz eine niedrige„Brutto“-Datenübertra-gung ermöglicht: Die niedrige Übertragungsra-te bietet eine großeSicherheit gegenüberelektromagnetischen Einflüssen, die Störanfäl-ligkeit ist geringer als bei

Systemen mit hoher Übertragungsge-schwindigkeit. Weiterhin hängt die

Anforderung an einen Sensor-/Aktorbus

Übertragung von Prozessdaten(E/A-Daten) und Parametern(Nachrichten) ohne gegen-seitige Beeinflussung

• Zyklische Aktualisierung aller Daten < 5ms

• Informationslänge 8–16 Bit/Teilnehmer

• Teilnehmeranzahl > 100• berechenbare Zugriffszeiten• konstante Abtastintervalle

für Soll- und Istwert• niedrige Übertragungsraten /

hohe ProtokolleffizienzINF

OAusdehnung des Gesamtsystems bei RS 485-Übertragungen mit derÜbertragungsgeschwindigkeit zusam-men. Je schneller das System, desto geringerdie Distanz zwischen zwei Teilnehmern.

AusdehnungNeben der Gesamtausdeh-nung, also der Reichweiteeines Systems, spielt auchdie Flexibilität beim Einsatzverschiedener Medien eineRolle. Wichtig ist hierbeinicht nur welche Medienverwendet werden können,sondern auch mit welchemAufwand dies geschieht.

DiagnoseDurch umfangreiche systemeigeneDiagnosefunktionen ist eine Reparaturohne Spezialwerkzeuge und Schulun-

gen möglich. Der Austausch von de-fekten Komponenten läuft problemlosund ohne Einstellarbeiten am Gerät.Eine schnelle Fehlerlokalisierung undFeststellung der Fehlerursache führt zukürzeren Stillstandszeiten; statistischeAuswertungen ermöglichen präventiveMaßnahmen.

Da an einem offenenNetzwerk Geräte verschie-dener Hersteller betriebenwerden, kommt einem einfachen und vor allemherstellerneutralen Inbe-triebnahme- und Diagno-sewerkzeug in Form einerrechnergestützten Bedie-neroberfläche besondere

Bedeutung zu.

ProduktverfügbarkeitNeben technischen Gesichtspunktenist auch die Produktverfügbarkeit vonentscheidender Bedeutung. Nur sowird gewährleistet, dass ein Systeman alle Anforderungen angepasst werden kann und zukünftigen Anfor-derungen gewachsen ist.

Durch den Einsatz eines Feldbus-Systemsverringert sich die Installations- und

Inbetriebnahmezeit um ca. 60 %. Das bedeutet eine wesentliche Kosten-

ersparnis gegenüber herkömmlicher Parallelverdrahtung.

Einführung in INTERBUS

7

[Bild 3] Die INTERBUS-Topologie

Master

400 m

20 m

Slaves

12,8 km

Eines der international ver-breitesten Feldbus-Systeme istINTERBUS. Um die Arbeitsweisevon INTERBUS und deren Vor-teile beurteilen zu können,müssen die technischen Grund-lagen bekannt sein. In den folgenden Kapiteln wird daherdas Prinzip von INTERBUS inübersichtlicher Form erläutert.

Das Feldbus-SystemINTERBUSDas offene Feldbus-System INTERBUSfür die moderne Automatisierung, verbindet einheitlich die gesamteProzessperipherie mit allen gängigenSteuerungen. Über das serielle Buska-bel lassen sich Sensoren und Aktorenvernetzen, Maschinen und Anlagenteilesteuern, Fertigungszellen vernetzenund übergeordnete Systeme, z. B. Leitwarten, anbinden.

Topologie und AufbauTopologisch ist INTERBUS ein Ring-system, d. h. alle Teilnehmer sind aktivin einen geschlossenen Übertragungs-weg eingebunden. Jeder Teilnehmerregeneriert das ankommende Signalund leitet es weiter. Als Besonderheitgegenüber anderen Ringsystemenwerden beim INTERBUS-Systemsowohl die Datenhinleitung als auchdie -rückleitung innerhalb eines Kabelsdurch sämtliche Teilnehmer geführt.Hierdurch ergibt sich das physikalischeErscheinungsbild einer Linien- bzw.Baumstruktur. Von dem Bus-Master

Physikalische AdressierungDie Zuweisung der Daten zu den ein-zelnen Teilnehmern erfolgt nicht, wie in anderen Systemen notwendig, über die Vergabe einer Busadresse mit

Dip- oder Drehschaltern imeinzelnen Teilnehmer, son-dern automatisch über diephysikalische Lage derTeilnehmer im System.Diese Plug-and-Play-Funk-tionalität ist in Bezug aufInstallationsaufwand undWartungsfreundlichkeit desSystems ein entscheidender

Vorteil. Die Probleme und Fehlermög-lichkeiten, die durch die Notwendigkeitder manuellen Einstellung einer Teil-nehmeradresse im lnstallations- undServicefall entstehen können, werdenoft unterschätzt.

geht ein Hauptstrang aus, von demaus Subsysteme zur Strukturierungdes Gesamtsystems gebildet werdenkönnen. So lässt sich das Bussysteman jede Anwendung anpassen.

Topologie bestimmtFlexibilitätDas Master-Slave-SystemINTERBUS erlaubt denAnschluss von maximal 512Teilnehmern. Der Ring wirddurch den letzten Teilneh-mer automatisch geschlos-sen.

Punkt-zu-Punkt VerbindungAbschlusswiderstände müssen auf-grund der Punkt-zu-Punkt Verbindungnicht installiert werden. Das Systemlässt sich flexibel den Anwenderwün-schen anpassen, in dem Teilnehmerhinzugefügt oder entfernt werden. Vielfältige Topologien sind möglich.Abzweig-Busklemmen schaffen Verzweigungen, die ein An- undAbkoppeln von Teilnehmern zulassen.Die Koppelelemente zwischen denBussegmenten erlauben ein An- undAbschalten eines Subsystems undmachen so Arbeiten am Untersystem,z.B. im Fehlerfall oder bei Anlagener-weiterungen, ohne Rückwirkungenmöglich.

INTERBUS

• Topologie: aktiver Ring• Master-Slave, feste Tele-

gramm-Länge, deterministisch• Ring; jeder Fernbus-

Teilnehmer ist Repeater• Übertragungsrate: 500 kBit/s• max. 4096 E/A-Punkte• Buslänge: 400m (zwischen

zwei Fernbus-Teilnehmern) Gesamtlänge: 13 km

• typ. Einsatzgebiete: allg. Sensorik / Aktuatorik, Maschinen- und Anlagenbau,Verfahrenstechnik

INF

O

Um die individuellen Vorgabeneiner Anlage zu erfüllen, sindunterschiedliche Busbestand-teile erforderlich, z.B. Lokalbus-teilnehmer und Busklemmen.Die Terminologie der Grund-elemente, die sich in jederTopologie wiederfinden, solltedem Anwender bekannt sein.

AnschaltungDie Anschaltbaugruppe ist der Master,der den Datenverkehr steuert. Sietransferiert die Ausgabedaten zu denentsprechenden Modulen, empfängtEingabedaten und überwacht denDatentransfer. Weiterhin werden Diag-nosemeldungen angezeigt und Fehler-mitteilungen an das Host-Systemgemeldet.

8

Grundelemente von INTERBUS

BusklemmeDie Busklemme wird an den Fernbusangeschlossen. Von ihr zweigen diedezentralen Lokalbusse mit den E/A-Modulen, die die Verbindung zwischenINTERBUS und den Sensoren bzw.Aktoren bilden, ab. DieBusklemme unterteilt dasSystem in einzelne Seg-mente und ermöglicht sodas Abschalten einzelnerZweige im Betrieb. DieModulelektronik der ange-schlossenen E/A-Modulekann von hier aus mitSpannung versorgt werden.Die Busklemme regeneriert das Daten-signal (Repeater-Funktion) und sorgtfür eine Potential-Trennung der Bus-segmente untereinander.

LokalbusDer Lokalbus zweigt über einen Bus-koppler vom Fernbus ab und verbindetdie Lokalbus-Teilnehmer untereinander.Verzweigungen sind auf dieser Ebenenicht zugelassen. Die Logikspannungwird von der Busklemme geliefert, dieSchaltspannung für die Ausgänge wirdseparat an den Ausgabemodulen

angelegt. Lokalbus-Teilnehmer sindtypischerweise E/A-Module für denAufbau einer dezentralen Unterstation.

LoopDezentral an Maschinen oder Anlagen

verteilte Sensoren undAktoren werden mit demINTERBUS Loop vernetzt.Das zweiadrige, unge-schirmte Kabel übernimmtgleichzeitig den Datentran-sport als auch die Energie-versorgung der ange-schlossenen Teilnehmer. Darüber hinaus gibt es verschiedene INTERBUS-

Module, die für bestimmte Anforderun-gen zugeschnitten sind, z. B. Modulebesonders flacher Bauart oder Motor-schalter.

FernbusDie Anschaltbaugruppe wird mit denFernbus-Teilnehmern über den Fernbusverbunden. Ein Abzweig davon wirdals Fernbus-Stich bezeichnet. Physika-lisch kann die Datenübertragung überKupferkabel (RS 485-Standard), Licht-wellenleiter, Datenlichtschranken oderandere Medien ablaufen. Als Fernbus-Teilnehmer können besondere Bus-klemmen, bestimmte E/A-Module oderGeräte wie Roboter, Antriebe oderBediengeräte, agieren. Sie besitzeneine lokale Spannungsversorgungsowie eine Potentialtrennung zumweiterführenden Segment. Bei dem Installationsfernbus werdenneben den Adern für die Datenüber-tragung auch die Versorgung für dieangeschlossenen E/A-Module und die Sensoren mitgeführt.

[Bild 4] Die Einzelkomponenten eines INTERBUS-Netzwerks

Master

Local Bus

Loop

Remote Bus

Technische Daten INTERBUS Loop

• mindestens 20 cm zwischen 2 Teilnehmern

• maximal 20 m zwischen 2 Teilnehmern

• 200 m Gesamtausdehnung• 1,8 A Strom (durch PWR IN

erweiterbar)• 63 Teilnehmer• 19,2 V bis 30 VIN

FO

Datenübertragung mit INTERBUS

9

[Bild 6] Linienförmige Struktur bei der nachrichtenorientierten Übertragung

Overhead

User data

PLC

Sync Start LE Start Adress Control Data FCS End

Request ST 1 Request ST 3 Request ST 5Command 2 Command 4

Response ST 1 Response ST 3 Response ST 5Acknow-

ledgement 2

Station 1 Station 2 Station 3 Station 4 Station 5

Acknow-ledgement 4

Bei Bussystemen unterscheidetman zwischen den verschiede-nen Zugriffsverfahren bzw. derverwendeten Übertragungsphy-sik. Neben den gebräuchlichenBussystemen in der Elektronikund Computertechnik spielenin der Automatisierungstechnikvor allem die beiden nachfolgendvorgestellten Systeme eineRolle.

Summenrahmenver-fahren – Master/SlaveStrukturINTERBUS arbeitet als einziges Bus-system nach dem Summenrahmenver-fahren mit nur einem Protokollrahmenfür die Nachrichten aller Busteilnehmer.Bei diesem Master-Slave-Zugriffsver-fahren ist der Busmaster die Kopplungan das überlagerte Steuerungs- oderBussystem. Das Verfahren erzielt einehohe Effizienz bei derDatenübertragung und er-möglicht das gleichzeitigeSenden und Empfangenvon Daten (Vollduplexbe-trieb). Durch dieses Daten-übertragungsverfahren garantiert INTERBUS kon-stante und berechenbareAbtastintervalle für Soll- und Istwerte.In den Summenrahmen, der aus einerAnfangskennung, dem Loopback-Wortund den Datensicherungs- und End-

eines äußeren Taktes digitale Informa-tionen von Zelle zu Zelle geschobenwerden. Jeder Busteilnehmerbekommt eine bestimmte Anzahl vonBuffern vorgegebener Zellenzahl fürverschiedene Aufgaben zugewiesen,z.B. für Datenaufnahme und -ausgabean den Prozess.Zusätzliche Register überwachen dieDatenübertragung auf Fehler. EinINTERBUS-Teilnehmer enthält dreiparallel geschaltete Register: Mit demDatenregister werden die E/A-Datenweitergegeben. Im Identifikations-Register ist der Typ eines INTERBUS-Teilnehmers hinterlegt. Darüber kannder Busmaster die Teilnehmer und dieBustopologie identifizieren sowie dieAdressierung vornehmen. Die Daten-sicherung geschieht mit dem CRC16-Register (Cyclic Redundancy Check),wo die korrekte Übertragung der Datenüberprüft wird.

informationen besteht, werden dieDaten aller verbundenen Peripheriege-

räte, zu einem Blockzusammengefaßt, einge-bunden. Die notwendigenZusatzinformationen wer-den nur einmal pro Zyklusübertragen.Praktisch kann man sichdieses Verfahren als einRegister vorstellen, dasvon den zu einem Ring-

system verbundenen Busteilnehmerngebildet wird. Bei INTERBUS bestehtdieses aus einer Anzahl von binärenSpeicherzellen, durch die im Rhythmus

[Bild 5] Übertragungsphysik – Summenrahmenverfahren

Loopback FCS ControlOne total frame

Station 1

Overhead

User data

PLC

Station 2 Station 3 Station 4 Station 5

Zykluszeit undBerechnungDie Zykluszeit, also die Zeit, die benötigtwird, um einmal mit allen angeschaltetenModulen E/A-Daten auszutauschen, ist

von der Nutzdatenmengeeines INTERBUS-Systems abhängig. DieZykluszeit steigt linearnur mit der Anzahl derE/A-Punkte, da diesevon der Anzahl der zuübertragenden Informa-tionen abhängt. Fürjedes Bit wird eine be-stimmte Zeit benötigt.

Da der Summenrahmen immer gleichlang ist, ist auch die Zykluszeit immerkonstant. Mit INTERBUS ist durch dasSummenrahmenverfahren die determi-nistische Arbeitsweise gegeben, die fürschnelle Regelungen unerlässlich ist.Die Prozessdaten, die an die Periphe-rie ausgegeben werden sollen, sindentsprechend der physikalischen Reihenfolge der angeschlossenen Ausgabestationen im Ausgabebufferdes Masters hinterlegt. Während derDatenausgabe erfolgt gleichzeitig derRückfluss von Prozessinformationenals Eingabedaten in den Eingangs-buffer des Masters. Nachdem so dergesamte Summenrahmen ausgegebenund gleichzeitig wieder eingelesenwurde, sind alle Ausgabedaten in deneinzelnen Teilnehmern richtig positio-niert. Dem Host werden die Daten, wievom Anwender definiert, zur Verfügunggestellt.Durch die Verbindung aller Teilnehmerergibt sich ein Ring, dessen Länge undStruktur genau dem Aufbau des Nutz-datenfeldes im Summenrahmentele-gramm entspricht.Der Anteil der Nutzdaten liegt bei demSummenrahmenverfahren bei über 60 %.Buszugriffskonflikte treten wegen derMaster-Slave-Struktur nichtauf. Dadurch sind poten-tielle Fehlerquellen vonvornherein ausgeschlossen.

PCP-Über-tragungUm neben den zeitkritischenProzessdaten gleichzeitigauch Parameterdaten zu übertragen,ist das Datenformat um ein bestimmtesZeitfenster erweitert. In mehreren aufeinanderfolgenden Zyklen wirdjeweils ein Teil der Daten in die für die adressierten Geräte vorgesehenenZeitfenster eingefügt. Die PCP-Soft-

10

[Bild 7] Die Effizienzbetrachtung der unterschiedlichen Übertragungsverfahren

10%

4%2%

4 16 32 64 128

64 16 8 4

INTERBUS

message oriented protokol

nodes

Bit/device

60%

ware (Peripherals Communication Protocol) übernimmt diese Aufgabe:Es fügt in jeden INTERBUS-Zyklus einStück des Telegramms ein und setztdiese am Bestimmungsort wiederzusammen. Die Parameterkanäle werden bei Bedarf aktiviert und beein-flussen den Transport der E/A-Datennicht. Die längere Übertragungszeitder Parameterdaten durch deren Segmentierung auf mehrere Buszyklengenügt den zeitlich niedrigen Anforde-rungen an die Übertragung von Para-meterinformationen.

Übertragungs-sicherheitDie Übertragungssicherheit stellt derBusmaster u.a. mit dem Loopback-Wortsicher. Diese eindeutige Bitkombinationdurchläuft in einer vorausberechneten

Anzahl von Takten dasBussystem. Befindet essich nach dieser Zeit wieder im Empfangsbufferdes Masters, ist der Ringgeschlossen. Die Sicherung der Datenerfolgt nach dem CRC16-Verfahren. Den Daten wirddabei eine Prüfinformationangehängt, die von dem

Empfänger ausgewertet wird.

DeterministikEin wichtiges Merkmal von INTERBUSist die Deterministik, d.h. die Zeit-garantie, mit der der zyklische Daten-

transport zwischen den räumlich verteilten Teilnehmern stattfindet. DasSummenrahmenverfahren stellt darüberhinaus sicher, dass das Prozessabbildaller Teilnehmer zueinander konsistentist, da alle Eingangsdaten vom gleichenAbtastzeitpunkt stammen und alleAusgangsdaten von den Teilnehmernzeitgleich übernommen werden.

Optimales EMV-VerhaltenIm Gegensatz zu anderen Busproto-kollen kann bei INTERBUS die physi-kalische Übertragungsgeschwindigkeitniedrig gehalten werden. Das spiegeltsich unmittelbar in den Bauteil- undLeitungskosten sowie im günstigerenEMV-Verhalten wider. Auf der anderenSeite zeigt sich aber auch, welchesenorme Potential INTERBUS bei einerErhöhung der Übertragungsgeschwin-digkeit noch bieten kann. Um einenadäquaten Datendurchsatz zu bewerk-stelligen, ist es hier nicht erforderlich,Protokolloverhead durch Erhöhung der Übertragungsgeschwindigkeit zukompensieren, wie es bei nachrichten-orientierten Systemen in der Vergan-genheit üblich war.

Mec

hani

cal

E-CAD

Programming

Visualization

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Con

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(E

PLAN)

System

Programs

CMDConfiguration

MonitoringDiagnosticsand more

VMEbusPC Ethernet

Sie

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OPC

HLI

INTERBUS

1

2

3

4

5NEW

NEW

NEW

NEW

NEW

NEW

NEW

NEW

NEW

Exporting CMD data toEPLAN and automaticgeneration of circuitdiagrams

Importing andexporting allocationtables from CMD

Direct OPCconfigurationin CMD

Importing datafrom mechanicaldesign into CMD

Automatisieren mit INTERBUS

11

[Bild 8] Konfiguration, Monitoring und Diagnose über den gesamten Lebenszyklus einer Anlage

Bei der Projektierung undInbetriebnahme eines Bus-systems für offene und flexibleSteuerungsarchitekturen mussein Konzept für eine einheit-liche- und herstellerneutraleHandhabung über den gesamtenLebenszyklus gewährleistetsein.

CMD – ein Tool, alle SteuerungenFür INTERBUS wurde zu diesemZweck die Inbetriebnahme- und Dia-gnose-Software CMD (ConfigurationMonitoring Diagnostic) entwickelt.Die wesentlichen Merkmale dieserSoftware liegen in der Unabhängigkeitvom verwendeten Steuerungssystemund in der Flexibilität gegenüber Pro-grammerweiterungen, neuen Funktio-nen und Dienstprogrammen. CMD istein Hilfsmittel, das über den gesamtenLebenszyklus einer Anlage von derPlanung und Projektierung, über die

das Auslesen und Auswerten der Dia-gnosedaten bei laufender Anlage ausder Anschaltbaugruppe. Mit Hilfe einerMonitorfunktion kann einFunktionstest von Teilan-lagen erfolgen. AlleINTERBUS-Projektdatenwerden unter CMD zentralabgespeichert und kön-nen allen am Betrieb derAnlage beteiligten Perso-nengruppen zugänglichgemacht werden. Dadurch entfällt die immer neue undzeitintensive Einarbeitung und Ge-wöhnung an verschiedene Software-Tools. Während des Betriebs einesINTERBUS Systems stehen ständigalle Daten zur Verfügung, alle Bereichekönnen auf reibungslosen Ablauf überprüft werden.

Prozessdaten-vorverarbeitungÜber die Programmiersprache IEC61131, nach „Function Block Dia-gram“, ist die Programmierung kleinererProzessdatenvorverarbeitungen direktauf der Anschaltbaugruppe möglich.Damit lassen sich Eingangssignaleüber logische Bausteine in derAnschaltbaugruppe verknüpfen unddirekt an die Ausgangssignale über-tragen. Zeitkritische Signale werdenschnell bearbeitet und die Steuerungwird entlastet.

Bereitstellung derBetriebsdatenCMD ist auf jedem Standard-PC unterdem jeweils aktuellen Windows-Betriebssystem lauffähig. Damit ist dieBedienbarkeit verschiedener Anschalt-baugruppen und Steuerungsfabrikatedurch nur ein Software-Werkzeug ge-währleistet. Über eine serielle Schnitt-stelle sind die CMD-Daten überall verfügbar.

Inbetriebnahme, zur Betriebsüberwa-chung bis hin zur Diagnosedaten-Aus-wertung im Servicefall eingesetzt wird.Die Projektierung einer INTERBUS-Anlage ist der erste Schritt zu einemeinfach zu handhabenden System. DerAusgangspunkt für die Projektierungsind die Anzahl der Ein-/ und Ausgabe-punkte eines Prozesses, die durch dieUmgebungsbedingungen vorgegebenenSchutzarten und eventuell notwendigeSonderfunktionen, z.B. Zählen oderMotorsteuerung.Die schnelle und einfache Installationeines Systems ist mit INTERBUS-Anschlusstechniken, z.B. Quickon,garantiert. Nach dem „Zusammen-stecken“ der gesamten Anlage nimmtsich das System selbsttätig in Betrieb.Mit der Software CMD kann derAnwender in der Projektierungsphasedie INTERBUS Anlagenkonfigurationfestlegen. Programmadressen, überdie später das Steuerungsprogrammauf die dezentralen E/A’s zugreifenkann, können in CMD zugeordnet werden. Die Parametrierung undBedienung der INTERBUS-Anschalt-baugruppe erfolgt hier genauso, wie

Das INTERBUS-System erfaßtalle angeschlossenen Teilneh-mer, von der Anschaltbaugruppebis zu den Sensoren und Akto-ren. Nur mit INTERBUS kanndurch das Ringsystem eineeindeutige Fehlerlokalisierungerfolgen.

Eindeutige FehlerdiagnoseEin Ringsystem mit aktiver Teilnehmer-Ankopplung, wie bei INTERBUS reali-siert, bietet eine Segmentierung desgesamten Systems in elektrisch unab-hängige Teilsysteme. Bei einem Fehlereines Teilnehmers, sowie bei einemKurzschluss oder einer Unterbrechungder Busleitung, fällt nur die Kommuni-kation ab der Fehlerstelle aus. DieLokalisierung des Fehlerortes durchden Busmaster ist weiter möglich, sodass eine gezielte und schnelle Fehler-behebung durch den Service-Technikererfolgen kann. Dies ist auch in schwie-rigen Fehlersituationen, wie bei einemKurzschluss oder Wackelkontakt, derFall.

Präventive Fehlerbe-hebung – Stillstand-zeiten minimierenIn Übertragungspausen, indenen vom Master keineNutzdaten ausgesendetwerden, wird der laufendeDatenstrom durch Status-telegramme aufgefüllt. Bleiben diese für einen Zeitraum größer als 25 msaus, wird das von allen Teil-nehmern als Unterbrechungdes Systems interpretiert. Die Teilnehmerwerden hierdurch in einen definiertenund sicheren Reset-Zustand geschaltet.D. h. bei einer Unterbrechung desSystems oder einem Ausfall der Mas-terbaugruppe nehmen alle Geräteinnerhalb kürzester Zeit den sicherenZustand ein. Auch können einzelneTeilnehmer gezielt zurückgesetzt werden.Gleiches gilt bei sporadischen Übertra-gungsstörungen, wie sie z. B. durchelektromagnetische Störquellen oderfehlerhafte Verkabelung ausgelöst werden. Beim INTERBUS-System istaufgrund der aktiven Teilnehmeran-kopplung mit Überwachung jeder einzelnen Übertragungsstrecke auch indiesem Fall eine eindeutige Fehlerloka-

12

Betrieb und Wartung

Diagnose ToolsDie Systemdiagnose ist dem Anwen-der über verschiedene Möglichkeitenzugänglich: An den INTERBUS-Gerä-ten sind Diagnosefunktionen integriert,eine Frontpanel-Diagnose existiert anden Anschaltbaugruppen und auf dem PC können Fehler mit Hilfe derSoftware CMD erkannt werden.

lisierung möglich. Gerade diese Feh-lerort-Lokalisierung ist entscheidendfür die Minimierung von Anlagenstill-standszeiten. Durch eine statistische Auswertung derÜbertragungsqualität bietet INTERBUSdie Möglichkeit einer präventiven Feh-lerbehebung. Mit dieser Fehlerhäufig-keitsbewertung können auf normalemVerschleiß basierende Komponenten-

ausfälle, z.B. von Schlepp-kettenkabeln oder Schlei-fringen, frühzeitig erkanntund Produktionsstillständevermieden werden.

LWL Strecken BewertungBei Lichtwellenleiter-Syste-

men kann die Qualität des optischenÜbertragungsmediums anhand einesgesendeten Testmuster überwachtwerden. Das bedeutet, dass bei einerAlterung der Faser oder bei einer Verschmutzung des Lichtwellen trans-portierenden Mediums eine Verstär-kung der Sendeleistung erfolgt. Aufdiesem Weg wird eine störungsfreieÜbertragung gewährleistet. Wird derGrad der Verschmutzung so hoch,dass eine einwandfreie Kommunikationauf lange Sicht nicht aufrecht zu haltenist, wird eine Fehlermeldung generiert,um Präventivmaßnahmen einzuleiten.Mit diesen Möglichkeiten der vollstän-digen Fehlerart- und Fehlerortanalysenimmt das INTERBUS-System eineherausragende Stellung innerhalb derFeldbusse ein.

[Bild 9] Das INTERBUS Diagnose Display

Lichtwellenleiter

• Immun gegen EMV-Einflüsse• Keine aufwendige Schirmung• Vollständige Isolation• Gleiche Topologie – gleiche

Projektierung• Problemloser Aufbau von

Mischsystemen• Einsatz versch. Fasern mit

entsprechenden Distanzenzwischen 2 Teilnehmern

• Polymerfaser: max. 70 m• HCS-Faser: max. 400 m• Glasfaser: max. 3600 m

INF

O

Automatisierungskomponenten im Detail

13

[Bild 10] LWL/Kupfer – einfach verbinden

1 2 3 4 5 6 7 89

10 11 12 13 14 15 16

INTERBUS-S

1

2

3

4

BARCRD

readyUB (1)UB (2)

SUBCON 9 SUBCON 9

SUBCON 9

34

12

1 2 3 4 5 6 7 89

10 11 12 13 14 15 16

INTERBUS-S

BARCRD

readyUB (1)UB (2)

Typ :-K/INOrd. No.: 27 99 58 4

OPTOSUB-PLUS

Typ :-K/INOrd. No.: 27 99 58 4

OPTOSUB-PLUS

CU

Fiber Optic

Loop

Die Auswahl eines oder mehre-rer Übertragungsmedien, alsoder zur Vernetzung notwendigenKabel und Leitungen für einINTERBUS System, sind vielfältig.Ob Kupferleitung, Lichtwellen-leiter oder Datenlichtschranke,für alle Anforderungen steht einMedium zur Verfügung.

Galvanische TrennungunterschiedlichsterMedienIn vielen Fällen werden Daten einesINTERBUS-Systems mittels Differenz-signalübertragung nach RS 485 übereine Kupferleitung geführt. Dabei wirdfür Hin- und Rückleitung je ein verdrill-tes (twisted-pair) Kabelpaar benötigt.

Kupfer- und Lichtwellenleiter einge-setzt werden, auch ein Nachrüsten mitLWL-Technik ist problemlos möglich.

MischsystemeDer Mischbetrieb verschiedenerMedien in einem System stellt keine

Schwierigkeit dar, da ein-fache Schnittstellenumset-zer zur Verfügung stehen.Mit dem Einsatz der LWL-Technologie gewinnt einSystem an Sicherheit. In elektromagnetisch verseuchter Umgebungüberträgt die LWL-Technikohne aufwendige Schir-

mung alle Signale störsicher. Die Teilnehmer sind vollständig voneinan-der isoliert, Potentialausgleich ist nichterforderlich. Die Konfektionierung derKabel ist mit den richtigen Hilfsmittelneinfach und schnell durchzuführen.Drei LWL-Fasern werden in der Praxiseingesetzt. Sie unterscheiden sich in den mit ihnen erreichbaren Übertra-gungsdistanzen, wobei diese immervon mehreren Parametern abhängen,z. B. der Kabelqualität, der Sendeleis-tung oder der Empfängerempfindlichkeit.Die Polymerfaser ist die einfachsteVariante. Mit ihr lassen sich Distanzenzwischen zwei Teilnehmern bis zu 70Metern realisieren. Die HCS-Faser(Hard Cladded Silicia) besteht auseinem Glasfaserkern mit Kunststoff-mantel. Sie überbrückt typischerweisebis zu 400 Meter. Glasfaser-Kabel eignen sich für Entfernungen bis zu3600 Metern. Die geringe Taktrate vonINTERBUS lässt auch den problem-losen Einsatz von „einfachen“ Übertra-gungsmedien zu: So können z. B. mitDatenlichtschranken per Infrarotlicht-strahl Entfernungen bis zu 200 Meternüberbrückt werden.

Eine fünfte Ader dient dem Potential-ausgleich zwischen den Modulen, dadie galvanische Trennung der Segmentebei INTERBUS vorgeschrieben ist. Bei einer Datenübertragungsrate von500 kbit ist aufgrund der RS 485Punkt-zu-Punkt-Übertragung eineDistanz von 400 m zwi-schen zwei Geräten mög-lich. Durch die integrierteRepeater-Funktion in jedemTeilnehmer läßt sich eineGesamtausdehnung desINTERBUS-Systems vonbis zu 13 km erreichen.Der Aufbau von INTERBUSmit Lichtwellenleiter (LWL)-Technik weist dieselbeStruktur wie die Kupfer-Technik auf,denn auch hier werden Daten mit zwei Fasern übertragen. So muss nurdie Umsetzung von Strom in Licht und umgekehrt erfolgen. In einemINTERBUS-System können deshalb

[Bild 11] Entwicklung des Feldbus-Systems INTERBUS und des INTERBUS-Clubs

1980

Start ofdevelopmentIdea

19901985 1995 2000

Introductionat Hanover Fair

Meeting ofexperts

DRIVECOM

MMICOMENCOM

INTERBUS ClubGermany

5.000 applicationshighly accepted in

key industries90 manufacturers on

the Open Entrystand

DIN 1925830.000 applications

500.000 nodes150 manufacturers

OPEN CONTROL100.000 applications

1,3 million nodes700 manufacturers

170.000 applications2 million nodes2000 devices

400 club members

as atJanuary 2001:

EN 50254350.000 applications

4 million nodes2700 devices

morethan 600 club

membersworldwide

Mehr als 1.000 Herstellerweltweit stellen ihre Geräte-und Branchenkenntnis zur Verfügung, indem sie ihreKomponenten mit der INTERBUS-Schnittstelle ausstatten. Dasbedeutet für den Anwenderund Projektierer, dass er nichtauf Bewährtes verzichtenmuss und ihm darüber hinausdie gesamte Palette von Auto-matisierungskomponenten fürINTERBUS zur Verfügung steht.

Einheitliche SchnittstelleDie Basis für ein hersteller-übergreifendes offenesNetzwerk ist die einheitlicheSchnittstelle in den ver-schiedenen Automatisierungskompo-nenten. Die Hersteller implementierenINTERBUS in ihre Geräte. Dies bedeutetfür den Anwender eine einfache Aus-wahl der geeigneten Produkte für eineoptimale Lösung seiner jeweiligen Auto-matisierungsaufgabe.

INTERBUS ImplementierungDie weltweite Akzeptanz und die Eta-

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Feldkomponenten – von allem das Bestebeim Master an. Um eine noch detail-liertere Projektierung zu ermöglichen,liefern die Hersteller die Gerätedaten,um sie z. B. in die Software CMD einzubinden. So entsteht eine über-sichtliche Struktur der eingesetztenKomponenten und deren Funktionalität.

blierung des INTERBUS-Systemshaben dazu geführt, dass die meistennamhaften Hersteller von Produktenfür die Automatisierungstechnik bereitsstandardmäßig die INTERBUS-Schnitt-stelle anbieten. Dem offenen Systemge-danken folgend sind alle erforderlichenEntwicklungsanforderungen frei erhältlich.Schnittstellen-Center in Deutschland,Japan und den USA liefern neben demEntwicklungssupport auch Beispiel-schaltpläne und Bauteil-Referenzlistenfür die geeignete INTERBUS-Schnitt-stelle.

PCP-Funktio-nalitätDabei ergibt sich die Auswahl und die Funktio-nalität vom Einsatzgebietdes Gerätes. So könnenintelligente Geräte denPCP-Kanal nutzen, um

bei Bedarf neue Parameter über denBus zu empfangen. Dies können z. B.komplexe Antriebs-, Roboter- oderSchweißsteuerungen sein.

Eindeutigkeit durchIdent-CodeÜber die Gerätefunktionalität werden dieeinzelnen Komponenten im INTERBUS-Netzwerk erkannt. Sie melden sichüber ihren eindeutigen Ident-Code

IB-Implementierung

Um die Kommunikation zwischenden diversen Teilnehmern ineinem IB-Netzwerk zu ermög-lichen, ist es erforderlich,dass die Geräte eine einheit-liche Schnittstelle haben. Beider Implementierung eines IB-Slaves oder eines Mastersgibt es eine Vielzahl vonUnternehmen, die bei der Ent-wicklung unterstützen können.Den Einstieg liefern die Sup-port-Center, die von Bauteil-listen über Musterschaltplänebis zu fertigen Anschlussplati-nen und Aufsteckboards allesfür die passende Schnittstelleliefern. Dabei sind die einzu-setzenden Mittel in weitenGrenzen skalierbar.

INF

O

Worldwide No. 1

Alle Steuerungen, ein Bus – INTERBUS

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Ob PC oder SPS – die gesamtePeripherie ist bei INTERBUSunabhängig von der Art derSteuerung. Je nach Anforde-rung der Automatisierungsauf-gabe kommen verschiedensteSteuerungslösungen zum Einsatz.

Steuerungsfunktiona-lität mit INTERBUSWie jedes andere Bus-System – egal,ob in einem normalen PC oder in einerIndustrieautomatisierung - benötigtauch INTERBUS eine zentrale Intelli-genz. Dieses „Gehirn“ kann jedocheinen ganz speziellen, der Anforderungfolgenden Aufbau haben. INTERBUSarbeitet nach dem Master-Slave-Verfahren. Dies bedeutet, dass einMaster alle anderen Teilnehmer innerhalb eines Netzwerks verwaltet.

Master/Slave- VerfahrenUnterlagerte Subsysteme sind jedochmöglich. Der Sub-Master verhält sichalso im Gesamt-Netzwerk wie ein Slave und gibt seine Steuerungsfunk-tionalität an ”seine” Teilnehmer weiter.Sogenannte Koppelglieder ermöglichenaußerdem den Kontakt zwischen zweiautarken Netzwerken.

INTERBUS MasterDie Funktionalität eines INTERBUS-Masters hängt stets von der Automati-sierungsaufgabe ab. Dabei verpflichtensich jedoch alle Hersteller gewisseFunktionalitäten in ihren Master zuintegrieren. So bieten alle INTERBUS-Master grundsätzliche Diagnose-Eigenschaften zur einfachen Fehlerlo-kalisierung sowie die Anbindung anübergeordnete Software-und Visualisierungssysteme.Der Master hat lediglich dieAufgabe der Bussteuerungund damit die Überwa-chung der gesendeten undempfangenen Telegrammeder verschiedenen Automa-tisierungskomponenteninnerhalb des Busaufbaus.Gleichzeitig ist er die Schnittstelle zumabzuarbeitenden Steuerungspro-gramm, ganz gleich worauf diesesbasiert. Dabei unterscheidet man imwesentlichen zwischen dem klassi-schen SPS-Programm und den PC-basierenden Steuerungen.

wird durch eine entsprechende Schnitt-stelle erreicht. Dabei ist eine skalierbareSchnittstelle vom einfachen PC-Donglebis zur PC-Karte mit eigenem Copro-zessor-System verfügbar.

SPS oder PC-KarteFür die Hardware bedeutet dies entwe-der eine Anschaltung für die verwende-te SPS oder eine PC-Karte für denHost-Rechner mit den dazugehörigen

Treibern. Der Trend fürzukünftige Automatisie-rungssysteme geht eindeu-tig in Richtung PC. DieSPS-Systeme verlierenaufgrund diverser Nachtei-le immer mehr an Bedeu-tung. Die Brücke von derHardware-Umgebung zurProgramm-Plattform wird

mit Hilfe des Industrie-PC geschlagen.Geräte, die den harten Umgebungs-bedingungen angepasst sind und eineherstellerunabhängige Programmier-sprache haben, garantieren eine weitereDezentralisierung der Automatisierung.Die INTERBUS-Masterfunktionalität

[Bild 12] PC-basierende Steuerung

Wer INTERBUS einsetzt auto-matisiert mit einem weltweitenStandard. Über 1000 Herstellerverschiedener Automatisie-rungsgeräte mit INTERBUS-Schnittstelle sind ein Grundfür die hohe Akzeptanz unterden Anwendern.Für fast alle Anwendungsge-biete haben die Hersteller gemeinsam Profile erarbeitet,in denen bestimmte Funktiona-litäten oder Handhabungenverankert sind.

ProduktkompatibilitätDas bedeutet für die unterschiedlichenGeräte ein einheitliches Handling undgarantiert Austauschbarkeit – die Pro-dukte sind kompatibel, und das sogarherstellerunabhängig. Die Erarbeitungder Profile durch Anwender und Her-steller gleichermaßen verringert die

Inbetriebnahmezeit einesNetzwerks und erhöhtdie Verfügbarkeit einerAnlage.

INTERBUSZertifikatEine weitere Sicherheitbei der Auswahl geeigne-

ter Komponenten erhält der Anwenderdurch den Einsatz zertifizierter Geräte.

INTERBUS-Zertifikate erhalten Produk-te, die in einem akkreditierten Prüflaborauf Herz und Nieren getestet wurden.Bei dieser Prüfung der technischenEigenschaften wird neben der Störfes-tigkeit auch die Interoperabilität unter-sucht. Dabei wird der Prüfling in einemNetzwerk betrieben und die Einflüsseauf oder von anderen Teilnehmern

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Normung und Sicherheit

Die gläserne FabrikDiese vertikale Integration der Datenverlangt nach geeigneten Übergängenzwischen den verschiedenen Ebeneneines Unternehmens. Dabei sind inden Ebenen unterschiedliche Stan-dards etabliert, beispielsweise in derLeitebene mit den diversen Office-Produkten. Dagegen haben sich in der Feldebene zum Teil Ressourcenschonendere Software-Strukturendurchgesetzt.

werden protokolliert. Erst, wenn alleKriterien und erforderlichen Messwerteeingehalten sind, erhält ein Produktdas Zertifikat vom INTERBUS Club.

Projektierung undInbetriebnahmeUm eine einheitliche Projektierung undInbetriebnahme zu gewährleisten, lie-fern die meisten Hersteller eineelektronische Gerätebeschreibung. So lassen sich die Komponenten inverschiedenen Programmen übersicht-lich einbinden. Die grundsätzlichenAnforderungen an ein offenes Netz-werk spiegeln sich in der Arbeit derNutzergruppen wider: herstellerüber-greifende Funktionalität, die demAnwender einen einfachen Einsatz undgrößte Sicherheit bieten. Diese Fakto-ren und die technischen Eigenschaftenhaben dazu geführt, dass alle nationa-len und internationalen Normen erfülltwerden. Alle zur Zeit erforderlichenweltweiten Standards bezüglich einerFeldbusspezifikation werden vonINTERBUS eingehalten und unterstützt– eine weitere Sicherheit für denAnwender.

Software und SchnittstellenDer Wunsch nach der gläsernen Fabrikist in der produzierenden Industriestärker denn je. Prozessdaten sollen inallen Unternehmensbereichen zur Ver-fügung gestellt werden – vom Sensorbis zum Management.

INTERBUS Profile

Die Mitglieder des INTERBUSClubs und die vielen Gerätes-pezialisten aus den verschie-denen Anwendungsbereichenerarbeiten in Nutzergruppendie INTERBUS Profile. DieseProfil-Definition ist für denAnwender eine sinnvolleErgänzung zur standardisiertenKommunikation und bringteine allgemein gültige Ab-sprache über Dateninhalt undGeräteverhalten. Hierdurchzeigen Geräte verschiedenerHersteller, bei Verwendungdieser Standardparameter, ein gleiches Verhalten amKommunikationsmedium.IN

FO

[Bild 13] Vertikale Integration – Bereitstellung der Daten in allen Hierarchie-Ebenen

Ethernet

INTERBUS

Certified!

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Open Control FoundationDiese unterschiedlichen Ausprägungengemeinsam anzusprechen und interna-tional normierte Schnittstellen zur Verfügung zu stellen, ist die Arbeit derOpen Control Foundation. Um beispiels-weise einen Frequenzumrichter miteinem Sollwert aus einer Excel-Tabellezu versorgen, müssen verschiedeneHindernisse der softwareeigenenStrukturen überwunden werden. DasEin- und Auslesen der Daten beziehtsich auf den laufenden Betrieb, jedochergeben sich ähnliche Probleme beider Entwicklung und der Inbetriebnah-me von Automatisierungsgeräten. EineVereinheitlichung - und damit Verein-fachung - der Geräte war auch hiereine logische Forderung der Anwender.

Dezentrale IntelligenzDie Hersteller von Produkten müssenalso schon während der Entwicklungdarauf achten, dass sich die Gerätespäter in übergeordnete Systeme einbinden lassen und die dafür erfor-derlichen Schnittstellen zur Verfügunggestellt werden. Das gilt im besonde-ren für die Geräte, die mit immer mehreigener Intelligenz und Steuerungs-funktionalität für eine weitere Dezentra-lisierung sorgen.Diese dezentralen Einheitenwerden in Zukunftjedoch mit

[Bild 14] INTERBUS und Ethernet – die perfekte Ergänzung in der Automatisierung

Visualisierungssystemen zu zentralenProzessleitebenen zusammengefasst.Das bedeutet, dass INTERBUS ledig-lich das Transportmedium für die Pro-zessdaten darstellt, die mit Hilfe derentsprechenden Schnittstellen anbeliebiger Stelle im Unternehmensichtbar gemacht werden.

Ethernet-TCP/IPDie weitere Verschmelzung klassischerOffice-Elemente, z. B. Ethernet-TCP/IP,mit INTERBUS sorgen fürweitere Transparenz. Sokann die Produktionsebene(Ausfall einer Lichtschranke)direkt mit anderen Ebenen(Aussetzen einer Lieferung/Benachrichtigung des Kun-den) verknüpft werden.Diese bestimmten Produk-tionsabläufe können archi-viert oder weiteren Leitebenen zur Verfügung gestellt werden. Damit wirddie gläserne Fabrik immer mehr Realität.

Mit INTERBUS in die ZukunftWie alle anderen Industriezweige stehtauch die Automatisierungswelt amAnfang eines neuen Jahrhunderts. Mitsolch markanten Daten werden immerwieder Umbrüche und Neustrukturie-

rungen für verschiedeneFunktionalitäten

verknüpft. So

wird zur Zeit häufig über die verschie-denen Kommunikationsprotokolle undderen Einsatz in der Automatisierungs-technik diskutiert.

Kommunikations-protokolleOb Feldbus oder Ethernet-TCP/IP als geeignetes Übertragungsmediumeingesetzt werden, hängt von derAnforderung einer Applikation ab. In

vielen Bereichen werdenneue Standards definiertund umgesetzt. Als Beispie-le stehen hier PC-gestützteSysteme, sicherheitsge-richtete Anlagen, dezentraleund LWL-Komponenten,aber auch Web-Technolo-gie orientierte Steuerungen.So werden viele dieserFunktionalitäten in Zukunft

als K.O.-Kriterium bei Anlagenplanungund Projektierung gelten. Das erfordertgerade bei den Feldbus-Systemen eineEinbindung dieser Funktionalitäten, umeine Co-Existenz und sinnvolle Ergän-zung zu gewährleisten.

HerstellerübergreifendeLösungenBei der Realisierung dieser zusätzlichenFeatures steht wieder die Forderungder Anwender nach herstellerübergrei-fenden Lösungen im Vordergrund.Gerade in den Bereichen Sicherheitund PC-Systeme werden hohe Anfor-derungen an die Offenheit gestellt, um z.B. bereits bestehende Anlagennachzurüsten und schrittweise zumodernisieren. Allerdings gibt es auchbei anderen Funktionalitäten bestimmteAnforderungen, die das Feldbus-Systemerfüllen muss. So ist die Punkt-zu-Punkt-Verbindung die einzig sinnvolleKommunikationsplattform für High-Speed-Netze und LWL-Ausbauten.INTERBUS ist daher das geeigneteMedium für viele zukünftige Anforde-rungen und damit auch das Bus-Systemder Zukunft.

Der INTERBUS Club Deutschlande.V. wurde 1992 auf Initiativeführender Unternehmen derAutomatisierungsbranche alsNutzerorganisation gegründet.Heute (November 2000) verfügtder INTERBUS Club über mehrals 600 Mitgliedsfirmen weltweit;sie alle eint das gemeinsameZiel, INTERBUS technologischund in seiner Verbreitung aufden internationalen Märktenvoranzutreiben.

In derzeit 16 Ländern auf allen Konti-nenten der Erde sind Standorte desINTERBUS Clubs eingerichtet. Diesenehmen verschiedene Aufgaben-schwerpunkte wahr und bilden dieSchnittstelle zwischen den Anwendernund den Herstellern INTERBUS-fähigerAutomatisierungskomponenten.So werden beispielsweise auf Messen,Konferenzen und Ausstellungen sowiein Form von Broschüren und Fachauf-sätzen neue Technologien und Trendsin der Feldbustechnik publiziert unddem Anwender transparent gemacht.Die internationalen INTERBUS Clubsliefern so kontinuierlich Anhaltspunkteund Informationen für den gesamtenIndustriezweig Automatisierungstech-nik.In Arbeitskreisen und Nutzergruppenentwickeln Hersteller und Anwenderunter der Schirmherrschaft des INTERBUS Clubs gemeinsam neueFunktionalitäten und Profile, um dieWettbewerbsfähigkeit der Produkteund damit der Unternehmen zu erhöhen.

Der INTERBUS Product IndexEin weiterer Tätigkeitsschwerpunkt desINTERBUS Clubs ist die Vermittlungvon verfügbaren Produkten undDienstleistungen. Anwendern und Pro-jektierern steht dazu das INTERBUSProdukt- und Anbieterver-zeichnis auf CD-ROM undin ständig aktualisierter Formauf der Club-Homepagewww.interbusclub.com zurVerfügung. Hier finden sichdarüber hinaus umfangrei-che Informationen über dieINTERBUS Technologie,eine Vielzahl von Dokumen-tationen als Downloadsowie weitergehende Links zu denInternet-Seiten der INTERBUS Clubs inaller Welt.

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INTERBUS Club – eine starke Gemeinschaft

Um den Anwendern ein hohes Maß an Sicherheit bei der Auswahl von Pro-dukten zu geben, bietet der INTERBUSClub die Zertifizierung INTERBUS-fähiger Geräte durch ein unabhängigesTestlabor an. Das nach erfolgreicherPrüfung erteilte Zertifikat gewährleistet,dass die getestete Automatisierungs-komponente den hohen Anforderungen,die der INTERBUS Club an die Funk-tionsweise und Qualität des Gerätesstellt, genügt.

INTERBUS ist interna-tional standardisiertAnfang Januar 2000 teilte die IEC in

Genf mit, dass ihre Mit-gliedsländer den Entwurffür einen internationalenFeldbusstandard (IEC61158 Teile 3 bis 6) mitgroßer Mehrheit angenom-men haben. Dieser Entwurfschließt INTERBUS undweitere führende Feldbus-Systeme ein.Nachdem INTERBUS

zunächst als nationaler (DIN 19258)und später als europäischer Standard(EN 50254) festgeschrieben wurde,

Darüber hinaus veranstaltet derINTERBUS Club Seminare und Schulungen, die einen technischenÜberblick über die Funktionalität, Leistungsfähigkeit und Einsatzmöglich-keiten von INTERBUS geben und überneue Technologien informieren. Bran-chenspezifische Veranstaltungengehen auf die besonderen Anforderun-gen des jeweiligen Wirtschaftszweigsein und stellen innovative Lösungenauf der Basis von INTERBUS vor.

INTERBUS Club

Der INTERBUS-Club liefertschon seit Jahren alle mög-lichen Informationen rund umINTERBUS. Dazu gehört unteranderem die Produktdaten-bank, die als CD-ROM, ingedruckter Form sowie imInternet einen Überblick überdie vielen verschiedenen Automatisierungskomponentenmit INTERBUS-Schnittstellegibt. Aber auch zu anderenFragen wie Implementierung,Zertifizierung, Normung oderallgemeine technische Aus-künfte werden im Internetangeboten, oder stehen alsDownload zur Verfügung.Natürlich berät Sie Ihr natio-naler Ansprechpartner beiallen weiteren Dingen rund um INTERBUS gern.

INF

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stellt die Aufnahme als internationaleNorm eine logische und konsequenteFortschreibung seiner Erfolgsstory dar.Durch die internationale Standardisie-rung wird Herstellern und Anwenderneine langfristige Investitions- undZukunftssicherheit für die weitere Entwicklung und den Einsatz vonINTERBUS-Geräten geboten.

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Besuchen Sie unsere Homepage:www.interbusclub.com

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Fax-Hotline INTERBUS Club: ++ 49/52 35/34 12 34

Ich interessiere mich für weitere Informationen über:

❏ INTERBUS Product Index (CD-Rom)

❏ Implementation – INTERBUS Interfaces (CD-Rom)

❏ INTERBUS Applications

❏ sonstiges:

❏ Ich interessiere mich für eine Mitgliedschaft im INTERBUS Club.

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INTERBUS Club Deutschland e.V. · Postfach 1108 · D-32817 Blomberg · Telefon: ++ 49/52 35/34 21 00 · Telefax: ++ 49/52 35/34 12 34email: germany@interbusclub.com · Internet: www.interbusclub.com