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Grundkurs Feldbustechnik

:	Phoenix Contact (Hrsg.)
:	Grundkurs Feldbustechnik
:	Vogel Communications Group GmbH& Co. KG
:	9783834361455
:	1
:	CHF 8.60
:

:	Naturwissenschaft
:	German

:	302
:	Wasserzeichen/DRM
:	PC/MAC/eReader/Tablet
:	PDF

Anhand von konkreten Beispielen bietet das Buch eine umfassende Systembeschreibung des INTERBUS von Phoenix Contact und dessen Einsatzmöglichkeiten in der Praxis. Neben einer grundlegenden Einführung in die Thematik geht es um Kommunikation, Netzwerke und Datenübertragungstechnik.
br>Was die Feldbussysteme von morgen zu bieten haben, demonstriert ein Ausblick auf künftige Trends in der Automatisierungstechnik. Der didaktische Aufbau des Buches ist so gestaltet, dass es sich sowohl zum Selbststudium als auch für den Einsatz im Unterricht eignet.

7 INTERBUS-Praxis (S. 235-236)

Dieses Kapitel zeigt an Beispielen auf, wie INTERBUS aufgrund seiner besonderen Eigenschaften und spezifischen Leistungsmerkmale Eingang in alle Bereiche der industriellen Automatisierung gefunden hat.

Dies sind z.B. die Bereiche

- Fertigungstechnik im Automobilbau,
- Verfahrenstechnik in der Petrochemie,
- Nahrungs- und Genußmittelindustrie, Brauereiwesen,
- Papier- und Holzindustrie,
- Fördertechnik und Materiallagerung,
- Allgemeiner Maschinenbau,
- Forschung und Lehre.

Es sind Anlagen und Prozesse beispielhaft aufgeführt, die INTERBUS als Kommunikationsnetz einsetzen, das die unterschiedlichsten Automatisierungskomponenten miteinander verbindet. Das Kapitel ist in sieben Sektionen gegliedert, in denen die Fähigkeiten und Leistungsmerkmale von INTERBUS in jeweils einer typischen Anwendung verdeutlicht werden. Dabei steht der Systemgedanke – INTERBUS als dezentralisiertes, modulares Kommunikationssystem – im Vordergrund. Es wird herausgestellt, welche Gründe den Anwender bewogen haben, sich für INTERBUS in der jeweiligen Steuerungsarchitektur zu entscheiden. Der letzte Abschnitt dieses Kapitels zeigt auf, welche Bedeutung INTERBUS in der beruflichen Ausbildung hat. Sie reicht von der beruflichen Erstausbildung bis hin zum Ingenieurstudium an den Hochschulen. Hinzu kommen Tagesseminare vor unterschiedlicher Klientel, die auch im Ausland angeboten werden.

7.1 Fertigungstechnik im Automobilbau

7.1.1 Karosseriebau mit INTERBUS

Gleich an drei Standorten – in Saarlouis, Genk und Southampton – produziert Ford die neuen Modelle Focus, Mondeo und Transit. Am Beispiel des Fertigungsstandortes Saarlouis soll aufgezeigt werden, wie Ford erfolgreich INTERBUS für alle anfallenden Automatisierungsaufgaben einsetzt, aufbauend auf den guten Erfahrungen mit INTERBUS beim Bau des Fiesta in Köln, Valencia und São Paulo (Bild 7.1 - nicht in der Leseprobe enthalten). In Saarlouis verlassen täglich ca. 1700 Fahrzeuge die Fertigungsbänder. Diese hohe Leistung ist nur möglich durch konsequente Standardisierung und Vereinheitlichung. So setzt Ford im gesamten Karosseriebau SPS des Typs PLC5/80 der Firma Rockwell ein. Diese einheitliche Struktur löst die zuvor vorhandene Mischausstattung mit Simatic-S5-Steuerungen, IPC und Rockwell-SPS ab. Alle Rockwell-Komponenten sind via INTERBUS untereinander und mit ca. 40 000 Aktoren und Sensoren verbunden. Entscheidend in dieser Anwendung ist die kurze Zykluszeit, wogegen für Signalerfassung und -transport direkt im Schweißbereich die hohe Störsicherheit ausschlaggebend ist.

In den Fertigungslinien für die Türen und Seitenwände ist eine Vielzahl von Antrieben installiert. Zu deren Ansteuerung setzen die Ford-Ingenieure ebenfalls INTERBUS ein. In ihrer unmittelbaren Nähe angebrachte Motorschalter (Schutzart IP 54) von Phoenix Contact reduzieren den Bedarf an Steuerschränken und Verbindungsleitungen drastisch. Die elektronischen Motorschalter sind mit Motorstromüberwachung, umfangreicher Vor-Ort-Diagnose und digitalen Eingängen «on board» ausgestattet. Um die Antriebe einzurichten, ist keine Steuerung erforderlich; so lassen sich z.B. die Richtungsprüfung oder das Ein- und Ausschaltverhalten unmittelbar am Modul vornehmen. Hierdurch verkürzt sich die Zeit für die Inbetriebnahme erheblich.

	Geleitwort	5
	Vorwort	7
	Inhaltsverzeichnis	9
	1 Einführung	13
	1.1 Was ist Kommunikation?	14
	1.1.1 Technische Hilfsmittel der Kommunikation	15
	1.1.2 Versenden eines Briefes	17
	1.1.3 Beispiel: Platzbuchungssystem	18
	1.1.4 Kommunikation in der Industrie	19
	1.2 Technische Kommunikation in der Prozeßautomatisierung	20
	1.2.1 Kommunikation innerhalb des Unternehmens	20
	1.2.2 Vernetzung in einer Firma	21
	1.2.3 Vernetzung eines Produktionsabschnittes	22
	1.3 Prozeßtechnik und Prozeßebenen	23
	1.3.1 Sensor-/Aktorebene: Sensoren	24
	1.3.2 Sensor-/Aktorebene: Aktoren	27
	1.3.3 Steuerungsebenen	28
	1.4 Kommunikation in den unteren Ebenen	37
	1.4.1 Parallele Kommunikation in den unteren Ebenen	38
	1.4.2 Serielle Kommunikation in den unteren Ebenen	40
	1.4.3 Dezentralisierung	42
	2 Kommunikationsmodell	45
	2.1 Warum Standardisierung?	45
	2.1.1 Weg der Nachrichtenübertragung	45
	2.2 ISO-OSI-Referenzmodell	49
	2.2.1 Übertragungsweg im 7-Schichten-Modell	50
	2.2.2 Protokolle	51
	2.2.3 Datenpakete im OSI-Modell	51
	2.2.4 Übergang zwischen verschiedenen Kommunikationssystemen	53
	2.2.5 Beispiele für Teilnetze im OSI-Modell	53
	2.3 Schichten im OSI-Referenzmodell	54
	2.3.1 Bitübertragungsschicht (Physical layer)	54
	2.3.2 Sicherungsschicht (Data link layer)	55
	2.3.3 Vermittlungsschicht (Network layer)	56
	2.3.4 Transportschicht (Transport layer)	57
	2.3.5 Sitzungsschicht (Session layer)	58
	2.3.6 Darstellungsschicht (Presentation layer)	59
	2.3.7 Anwendungsschicht (Application layer)	60
	2.4 Netztopologien	61
	2.4.1 Vollständiger Graph	62
	2.4.2 Vermaschtes Netz	63
	2.4.3 Baumstruktur	64
	2.4.4 Stern	64
	2.4.5 Passiver Bus	65
	2.4.6 Ring	66
	2.4.7 Physische und logische Struktur	68
	3 Bitübertragungsschicht	69
	3.1 Übertragungsmedien	70
	3.1.1 Offline-Übertragungsmedien	71
	3.1.2 Online-Übertragungsmedien	72
	3.2 Codierungen	82
	3.2.1 Analoge und digitale Informationen	82
	3.2.2 Digitale Informationen	83
	3.3 Bitübertragung	87
	3.3.1 Parallele Datenübertragung	87
	3.3.2 Serielle Datenübertragung	88
	3.4 Protokolle der Bitübertragung	93
	3.4.1 Datenübertragung mit Modem über analoge Kanäle	93
	3.4.2 Protokolle in der Bitübertragungsschicht	94
	4 Sicherungsschicht	101
	4.1 Aufgaben	101
	4.1.1 Netztypen	102
	4.1.2 Untergliederung	103
	4.1.3 Single-Master- und Multi-Master-Systeme	103
	4.2 Rahmenorganisation/Datenübertragung im Rahmen	106
	4.2.1 Rahmenaufbau und Rahmenerkennung	107
	4.2.2 Weitere Informationen im Rahmen	110
	4.3 Übertragungssicherung	112
	4.3.1 Verfahren der Übertragungssicherung	112
	4.4 Zugriffsverfahren, Zugriffssteuerung auf gemeinsamen Übertragungskanal	117
	4.4.1 CSMA/CD-Verfahren	117
	4.4.2 Token-Bus	119
	4.4.3 Token-Ring	120
	4.4.4 Summenrahmenverfahren	121
	5 Feldbussysteme	123
	5.1 Kommunikation im Feldbereich	123
	5.1.1 Steuern und Regeln	125
	5.1.2 Durchgängigkeit der Information durch alle Ebenen	127
	5.2 Anforderungen an Feldbussysteme	128
	5.2.1 Parallele und serielle Anlagenverdrahtung mit Feldbus	129
	5.2.2 Eigenschaften der Information	131
	5.2.3 Reaktionszeit der Steuerung	132
	5.2.4 Datentypen	135
	5.2.5 Zuverlässigkeit und Verf gbarkeit technischer Systeme	136
	5.3 Feldbussysteme	138
	5.3.1 Offene Kommunikation	139
	5.3.2 Bitbus	140
	5.3.3 Profibus	141
	5.3.4 DIN-Meßbus	142
	5.3.5 SERCOS-Interface	143
	5.3.6 CAN (Controller Area Network)	144
	5.3.7 LON (Local Operating Network)	145
	5.3.8 ISP-Feldbus	146
	5.3.9 INTERBUS	147
	5.3.10 Vergleich von Feldbussen	148
	5.3.11 Ethernet und TCP/IP	150
	6 INTERBUS-Systembeschreibung	159
	6.1 Busstruktur	159
	6.1.1 Bustopologie	159
	6.1.2 Buselemente und Signalwege	161
	6.1.3 Netzkonfiguration	166
	6.2 Datenübertragung auf INTERBUS	167
	6.2.1 Prinzip der Datenübertragung	167
	6.2.2 Übertragungssicherheit	169
	6.2.3 Datensicherheit	170
	6.2.4 Ein-/Ausgabeprinzip	171
	6.2.5 Austausch der Informationen	171
	6.3 Funktionsbeispiel	173
	6.3.1 Ausgangssituation	174
	6.3.2 Schieben	174
	6.3.3 Prüfsummenstatus	177
	6.4 Übertragungszeiten: Buszykluszeit	179
	6.5 Hardware des 2-Leiter-Fernbusses	180
	6.5.1 Signalschnittstelle	180
	6.5.2 Busschnittstelle	181
	6.5.3 Datenrahmen des 2-Leiter-Busses	181
	6.5.4 Taktsynchronisierung	182
	6.5.5 Funktionsprinzip	183
	6.5.6 Ident-Zyklus	186
	6.6 Parameterkanal	187
	6.6.1 Aufbau des Parametertelegramms	188
	6.6.2 Parameterkanal im Summenrahmen	189
	6.6.3 Client-Server-Architektur	190