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Komponenten für diNo (pdf-Datei - 489.320 Bytes)

Automatisieren mit verteilter Intelligenz - ganz einfach !

diConNet - ein Meilenstein in der Automatisierung

Moderne Automatisierungsanwendungen werden immer komplexer.
Und manchmal auch unübersichtlicher.

Ist es dennoch möglich,

  • die Performance der Gesamtanlage zu erhöhen?
  • die Projektierung drastisch zu vereinfachen?
  • die Inbetriebnahmezeiten zu verringern?
  • die Transparenz des Systems zu verbessern?
  • Produktions- und Geschäfts-daten zusammenzuführen?
  • Änderungen und Erweiterungen problemlos durchzuführen?
  • den Aufwand für Wartung und Service zu minimieren?
  • die "Total Cost of Ownership - TCO" zu reduzieren?

Ja, das ist möglich. Mit dem neuen kompletten Automatisierungssystem diConNet, einem Meilenstein in der Automatisierung aus dem Hause Wöhrle.

Die Grundidee des neuen Systems ist - wie alle guten Ideen - ganz einfach. Sie basiert auf verteilter Intelligenz, einem Eckpfeiler moderner Automation.

diConNet ist ein solches dezentrales System mit verteilter Intelligenz, das sämtliche Rechner- und Steuerungsaufgaben übernimmt. Es besteht aus einzelnen "intelligenten Knoten", den diNo`s, die in der Peripherie verteilt und über ein leistungsfähiges Netzwerk miteinander verbunden sind. In Verbindung mit einer komfortablen Software bedeutet das: Nicht mehr die herkömmliche Steuerung, sondern die Anlage ist die logische Einheit.

Das ist ein Paradigmen-Wechsel bei der Lösung von Automatisierungsaufgaben. Denn jetzt ist das Netzwerk intelligent!

Ablauf
Künftig projektiert der Fachingenieur den Ablauf, die Software generiert das Steuerungsprogramm und der Steuerungstechniker generiert nur noch die einzelnen Objekte.

Die Vorteile von diConNet auf einen Blick:

  • Sehr bequem können autarke Funktionseinheiten gebildet werden, die sich je nach Applikation miteinander kombinieren lassen.
    Dieses objektorientierte Vorgehen für Hard- und Software reicht bis in die Mechanik. Durch die Aufteilung in dezentral arbeitende Funktionseinheiten lassen sich komplexe Automatisierungsanwendungen besser strukturieren und leichter überschauen.
  • Die Funktionseinheiten sind über das Netz programmierbar. Einzelne Programmteile werden unabhängig von den darin verwendeten Funktionalitäten auf beliebige Netzwerkteilnehmer verteilt.
  • Die Einheiten kommunizieren direkt miteinander. Die Kommunikation und Synchronisation zwischen den Netzwerkteilnehmern braucht man nicht zu programmieren. Sie wird automatisch generiert!
  • Inbetriebnahme- und Stillstandszeiten werden erheblich verkürzt, da sich sämtliche Bestandteile der Automatisierungslösung, vom Bedienfeld bis zum Steuerprogramm, in demselben System befinden.
    Und noch etwas: Alle Abläufe lassen sich simulieren. Das spart enorme Kosten. Teil-Inbetriebnahmen sind ebenfalls viel leichter durchzuführen.
  • Man braucht für die gesamte Anlage nur einen einzigen Programm- und Datenpool, der im Netz gehalten wird. Mehr nicht.
  • diConNet ist auf der Basis von CAN und Ethernet realisiert. Kombinationen bei der Bussysteme in einer Anwendung sind ebenfalls möglich. So lassen sich die Vorteile beider Systeme nutzen.
  • In dem zentralen Datenmanagement-System werden selbstständig das Fernwartungskonzept und die Dokumentation erstellt.
    Die Fernwartung lässt sich über Internet oder Modem von jedem Ort der Erde aus durchführen.
Fazit: Mit diConNet haben wir einen wesentlichen Beitrag geleistet, Sie bei der Optimierung Ihrer Abläufe und Prozesse zu begleiten und die Wirtschaftlichkeit Ihres Unternehmens zu verbessern.

Ein Tool - durchgängig für das gesamte Engineering

Hauptbestandteil des neuen dezentralen Systems diConNet ist eine umfassende modulare Software zum Projektieren und Automatisieren.

Das Programmpaket enthält alle Funktionen zur Projektierung und Online-Dokumentation von Steuerungssystemen, ermöglicht das Erstellen und Handhaben der Visualisierung von Prozessabläufen, erlaubt das Anfertigen von Ablaufverknüpfungen eines Prozesses wie auch das Steuern der Prozessfunktionen und bietet die Diagnose und Wartung über Internet oder Intranet.

Das komfortable, auf einem Industrie-PC lauffähige Softwarepaket ist also Projektierungswerkzeug und Prozessleitsystem in einem.

Mit anderen Worten: Man braucht für das gesamte Engineering nur ein einziges Tool. Oder kurz gesagt: Bequemer geht's nicht.

Projektieren - Steuern - Dokumentieren mit diConNet

So umfangreich das Programmpaket auch ist, bei der Entwicklung wurde vor allem an diejenigen gedacht, die es bedienen werden. Die Arbeit mit dem System ist für den Konstrukteur oder Verfahrensspezialisten denkbar einfach, denn das Erlernen und Beherrschen von Programmiersprachen ist unnötig.

Ein Verfahren oder ein Steuerungsablauf wird durch eine für jeden lesbare und überprüfbare Beschreibung in Form von Text definiert. Der Steuerungsablauf, die Meldungen, die Online-Dokumentation und die Diagnosehilfen sowie die Möglichkeit zur Fernwartung entstehen dabei ganz von selbst. Das Programmpaket bietet völlige Durchgängigkeit in der Projektierung und Steuerung, Visualisierung, Online-Dokumentation und absolute Datentransparenz. Die Projektierung geschieht unabhängig von der Hardware und den eingesetzten Bussystemen. Sie projektieren wie bei einem herkömmlichen System und gewinnen dabei alle Vorteile der verteilten Intelligenz.

Die Struktur des diConNet-Softwarepaketes basiert auf dem zentralen Datenmanagement-System DMS für alle Prozessdaten, auf das andere Tools zugreifen, wie etwa das Tool für die Parametrierung PAR zur Handhabung des DMS oder das Windows-Management-System WMS zur Gestaltung der Visualisierung.

DMS

Objektorientiertes Projektieren bedeutet Fortschritt

Bei der diConNet-Software arbeitet man mit modernster Technik, nämlich mit objektorientierter Projektierung. Das bedeutet, dass jedes Objekt einer Anlage - eine Pumpe, ein Ventil, ein Rührwerk, eine Lichtschranke, ein Motor - mit all seinen Eigenschaften und Funktionen nur ein einziges Mal definiert werden muss. Die fertigen, in einer Bibliothek abgelegten Betriebsmittel-objekte stehen dann für die Projektierung bereit. Mehr noch. Sie verfügen über einen Vererbungsmechanismus und lassen sich beliebig kopieren, modifizieren und zu neuen Objekten kombinieren.

Zeit- und kostensparend werden so hochwertige Applikationen mit allen Überwachungsfunktionen und mit hervorragendem Informationsmanagement zusammengestellt. Ändert man ein Objekt, ändern sich auch alle Kopien. Bei einer Reihe von gleichen Komponenten innerhalb einer Anlage ist das ausgesprochen nützlich.

Zum Lieferumfang von diConNet gehört bereits eine Bibliothek mit Mustern von Betriebsmittelobjekten, die man sofort verwenden oder auf die eigenen Bedürfnisse anpassen kann.

Vorbei sind damit die Zeiten, in denen ein konventioneller Projektierungsvorgang aus der Definition der Betriebsmittel und aus Sitzungen bestand, um den Projektierern und Programmierern die Abläufe und Prozesseigenschaften zu vermitteln. Auch das Erstellen der Prozessbilder, das ungeliebte Dokumentieren und die sonstigen Engineeringaufwendungen gehören der Vergangenheit an.

Steuern in der Peripherie

Die diConNet-Software ist auf einem Industrie-PC installiert, der an zentraler Stelle in dem verteilten Automatisierungssystem eingebunden wird. Aus dem großen Programm an Industrie-PC bietet Wöhrle unterschiedliche Bauformen an: als Rack-PC mit Bedienfeld, als Panel-PC oder auch als Hutschienen-PC mit entsprechendem Bedienfeld.

An die Leistungsdaten dieses IPC werden in diesem Automatisierungssystem keine besonders hohen Anforderungen gestellt, denn die eigentlichen Ablauffunktionen übernehmen die in der Anlage verteilten "intelligenten Knoten" diNo. Die Feldbusverbindung zwischen diesen Kleinsteuerungen und dem IPC ist multimasterfähig ausgebaut. Das muss sie auch sein, damit die einzelnen diNo's untereinander und mit dem Industrie-PC ereignisorientiert kommunizieren können.

Während der Projektierung und der Inbetriebsetzung ist der IPC die zentrale Station. Während des laufenden Betriebs übernimmt er die Funktionen Bedienen, Visualisieren, Melden, Diagnose, Service und Wartung und auch Fernwartung, sofern diese Funktionen permanent erwünscht sind. Wollte man auf diese Funktionen verzichten, könnte der IPC vom Netz abgekoppelt werden, da das Netzwerk der Kleinsteuerungen diNo eigenständig die Steuerung der Ablauffunktionen und den Informationsaustausch zwischen den Knoten übernimmt.

Topologien ganz nach Wunsch

Das neue Automatisierungssystem diConNet lässt sich optimal anordnen - ganz wie es die Aufgabe verlangt.

Bei der einfachen Topologie sind alle Knoten im Bussystem gleichberechtigt. Jeder Knoten übernimmt die Steuerung eines Anlagen- oder Maschinenteils. Die Kommunikation zwischen den Knoten organisieren diese selbstständig, ohne dass man Aufwand dafür treiben muss!

Mit diesem Feature kommen die Vorteile der verteilten Intelligenz erst so richtig zur Geltung.

Die Knoten kommunizieren nicht nur miteinander, sie überwachen sich auch jeweils gegenseitig. Und sollte es nötig sein, einen Knoten vom Netzwerk zu trennen oder dem Netzwerk zuzufügen, so ist das bei laufender Funktion problemlos möglich.

Bei der hierarchischen Topologie wird das Netzwerk in einen lokalen Bus und einen Systembus unterteilt. Der Systembus ist jeweils über ein Gateway mit dem lokalen Bus verbunden. Der Vorteil ist, dass die Buslast verteilt wird. Jeder lokale Busstrang steuert autonom eine Maschine oder einen größeren Anlagenteil. Diese Anordnung ist vor allem dafür gedacht, auch bei größeren Maschinen oder Anlagen autarke Automatisierungsinseln zu bilden

Beide Topologien lassen sich in Sachen Leistungsfähigkeit, Komplexität und Ausdehnung des Systems hervorragend der gestellten Aufgabe anpassen.

Topologien
Das Automatisierungsnetzwerk kann grundsätzlich in zwei unterschiedlichen Topologien aufgebaut werden, wobei die hierarchische Topologie für gößere Anlagen mit verschiedenen Zulieferern gedacht ist.

Die Betriebsmittelobjekte

Die folgende Darstellung zeigt den Aufbau eines Betriebsmittelobjektes am Beispiel eines Motors. Das Objekt enthält eine Fülle an Funktionalität. Auf der Visualisierungsseite ist die animierte Darstellung des Motors gegeben. Die Farbumschläge sind damit schon fertig. Weiterhin ist die Alarmierung vorhanden, also die gesamte Logik für die Überwachung der Funktion des Motors.

Das Objekt enthält zudem alles Notwendige für eine Handbedienung und eine Vorortbedienung. In die visuelle Darstellung des Betriebsmittelobjektes sind überdies Schaltflächen zum Aufruf von zwei zusätzlichen Fenstern integriert, mit denen von Hand gesteuert werden kann und in denen alle Informationen über den Motor wie z.Bsp. die aufgelaufenen Betriebsstunden und Wartungsintervalle gezeigt werden. Selbst der Lieferant, die Bestellnummer oder auch der Lagerort sind hinterlegt.

Betriebsmittelobjekte
Die in Bibliotheken gegliederten statischen Betriebsmittel- Objekte (BMO) und dynamischen Grundoperationen (DOP) können beliebig durch kunden- und branchenspezifische Objekte ergänzt werden.

Steuern im Mini-Format

Ein wichtiger Faktor in dem verteilten Automatisierungssystem diConNet sind die intelligenten Knoten diNo. Es gibt sie in unterschiedlichsten Leistungs-varianten.

Das Grundmodul mit dem Netzteil und dem Prozessor- und Kommunikations-board enthält auch einen Ein-/Ausgabe-bereich. Damit ist es eine komplette kleine Steuerungseinheit. Das Kommunikationsboard kann eine Ethernet-Karte für 10 MBd oder eine CAN Bus-Karte oder beides sein.

Die Möglichkeiten sind vielfältig: Es sind digitale Ein-/Ausgabekarten oder Relaiskarten ebenso steckbar wie analoge I/O-Karten, etwa zum Anschluss von PT 100-Thermomeßelementen. Auch Sonderkarten wie Up/Down-Zählerkarten und serielle Schnittstellen gibt es. Auf diese Weise wird diNo in das Netzwerk eingebunden. Die Anbindungsmöglichkeiten an einen ASI-Bus befinden sich in Vorbereitung.

Die Montage ist ganz einfach. Die Kleinsteuerung mit ihren Erweiterungs-baugruppen wird einfach am Ort des Geschehens auf eine C-Schiene geschnappt. Die Ein- und Ausgänge schließt man mit Hilfe von obenliegenden Steckschraubklemmen an. Dadurch ist das Auswechseln von Modulen möglich, ohne dass man die Verdrahtung lösen muss.

Dank der modularen Kleinsteuerung diNo und ihrer Fähigkeit, Rechner- und Steuerungsaufgaben zu übernehmen, lassen sich in der Peripherie sehr bequem autarke Steuerungsinseln realisieren.

Die positiven Folgen: Rechenleistung wird dort installiert, wo sie gebraucht wird und sie ist skalierbar. Zudem braucht man keine großen, zentralen Schaltschränke mehr. Auch der Aufwand für die Verdrahtung reduziert sich auf ein Minimum. Und Änderungen und Erweiterungen sind schnell durchgeführt.

Das ist wirtschaftlich!