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Topthema TECHNOLOGIE Lutz Herrmann Robuste Ethernet-Technologie für sauberes Wasser Ethernet wird in der industriellen Umgebung zunehmend auch als Ersatz oder Ergänzung für die klassischen Feldbussysteme eingesetzt. Bessere Wartung mit standardisierten Protokollen bzw. Fernwartung sind gerade auch wegen des höheren Datendurchsatzes mit Ethernet wesentlich einfacher und besser zu leisten. So macht es oft Sinn, im ersten Schritt Ethernet auch als Ergänzung zum vorhandenen Feldbussystem zu installieren und dieses von den Service- und Wartungsaufgaben zu entlasten. Dank des erwähnten hohen Datendurchsatzes und der weltweit standardisierten Protokolle kann Ethernet jedoch wesentlich mehr, als lediglich die Feldbussysteme von den Service- und Diagnoseaufgaben zu entlasten. So sind zusätzlich zur „normalen“ Datenübertragung Ton- und Bildübertragung problemlos möglich. Die hierfür standardisierten Protokolle wie z.B. Voice-over-IP stehen zur Verfügung. Hat Ethernet seine Fähigkeit und Stabilität im Echtzeitbereich beim Kunden unter Beweis gestellt, werden auch mehr und mehr Feldbussysteme Schritt für Schritt durch Ethernet ersetzt werden können, so dass in Zukunft oft nur ein einziges leistungsfähiges Netzwerk für alle Aufgaben installiert wird. DER HARTING-ANSATZ Für die Ethernet-Netzwerkstruktur werden derzeit überwiegend IP 20-Komponenten eingesetzt. Diese haben keinen besonderen Schutz gegen Umwelteinflüsse wie Staub und Spritz- oder Strahlwasser. Sie müssen in Schaltschränke (zentral) oder Klemmenkästen (dezentral) montiert werden. In vielen Ethernet-Netzwerkstrukturen im Industriebereich ist es erforderlich, von der traditionellen Sternstruktur, die übertragungstechnisch die optimale Verbindung darstellt, abzuweichen, da diese hier in punkto Verkabelungsaufwand und Kosten Applikation 22 HARTING tec.News 12-I-2004
nicht praktikabel ist. Hier werden die Netzwerkstrukturen an die bei den Feldbussystemen übliche Bus- bzw. Linienstruktur angepasst. Das bedeutet, dass dezentrale Ethernet-Teilnehmer im Feld, also außerhalb des Schaltschrankes, in der Schutzart IP 67 ausgeführt sind oder in dezentralen Klemmenkästen in der Schutzart IP 20 untergebracht sind. Somit werden auch die bei Ethernet erforderlichen aktiven Netzwerkkomponenten wie Switches und Hubs dezentral in der Nähe der Teilnehmer entweder als IP 67-Geräte oder innerhalb von schon vorhandenen Klemmenkästen installiert. Ein Vorteil der reinen IP 67-Lösung ist die Montage an fast jedem Ort der Anlage ohne zusätzliche Schutzmaßnahmen. Auch ist die Nachrüstung einer bestehenden Anlage mit IP 67-Komponenten einfacher zu realisieren. ControlNet/DeviceNet basiert. Beide Netzwerke sind mit dem SCADA-System in der Überwachungszentrale verbunden. Mit Hilfe des Ethernet-Netzwerkes werden unabhängig vom Steuerungsnetzwerk und ohne Beeinflussung der Steuerungsdaten die Überwachung von Ventilen und Pumpen der Wasserfiltereinheiten für Service- und Wartungszwecke freigeschaltet sowie Überwachungs-, Service- und Wartungsdaten ausgetauscht. So ist z.B. das Überwachungspersonal jederzeit darüber informiert, Das Ethernet Produktprogramm von harting unterstützt mit Switches und Hubs in unterschiedlichen Ausführungen sowie passiven Infrastrukturkomponenten diese optimierten dezentralen Strukturen und bietet somit einen ganzheitlichen Lösungsansatz im industriellen Umfeld mit folgenden Eigenschaften: l Hohe Schutzart IP 65 / IP 67 l Temperaturbereich von - 40 °C bis + 70 °C l Hohe EMV und mechanische Verträglichkeit gegen Schock und Vibration l Robustes Metallgehäuse l Plug & Play EIN INDUSTRIELLES DIAGNOSE-NETZWERK AUF ETHERNET BASIS Das britische Unternehmen Earthtech Engineering Ltd. plant und konstruiert für Industrieanlagen die Wasseraufbereitung, z.B. die Überwachung der Wasserfiltereinheiten. Eine der Anforderungen war die klare Trennung von Steuerungsund Diagnosedaten. Hinzu kommt eine raue ungeschützte Umgebung, die robuste Komponenten in hoher Schutzart erfordert. Des Weiteren sind kürzestmögliche Installations- und Inbetriebnahmezeiten zu gewährleisten. Aktive Netzkomponenten ob die Filter und die zugehörige Regelstrecke sich im erforderlichen Arbeitsbereich befinden. Zusätzlich ist jeweils ein Port der Ethernet Switches frei als Diagnoseport verfügbar, so dass sich das Wartungspersonal direkt vor Ort in das System mit einem Hand Held PC einloggen kann, um die nötigen Informationen zu beziehen. ZUSAMMENFASSUNG Am Beispiel dieser Applikation wird deutlich, dass der harting- Ansatz der ganzheitlichen Ethernet-Lösung in IP 65 / IP 67 dem Kunden deutliche Vorteile bringt und diese auch von ihm wahrgenommen werden. Die Hauptgründe für eine Auswahl dieser Lösung waren die Netzwerk- und Lösungskompetenz, die hohe Schutzart der Komponenten (IP 65 / IP 67), Plug & Play-Aspekte zur Verkürzung von Installations- und Inbetriebnahmezeiten, die robuste Konstruktion passend zur rauen Umgebung in der Wasseraufbereitung und der ganzheitliche harting Ethernet-Ansatz. DIE HARTING-LÖSUNG Die passende Lösung von harting, die so bereits im Einsatz ist, besteht aus einem kleinen Ethernet-Netzwerk für eine raue Umgebung mit zwei Ethernet Switches ESC 67-10 TP05U. Dieses Netzwerk arbeitet parallel zum Steuerungsnetzwerk, welches auf Lutz Herrmann Product Manager Devices HARTING Electric GmbH & Co. KG lutz.herrmann@HARTING.com 23
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l<br />
Hohe Schutzart IP 65 / IP 67<br />
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Temperaturbereich von - 40 °C bis + 70 °C<br />
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Hohe EMV und mechanische Verträglichkeit gegen Schock und<br />
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Plug & Play<br />
EIN INDUSTRIELLES DIAGNOSE-NETZWERK<br />
AUF ETHERNET BASIS<br />
Das britische Unternehmen Earthtech Engineering Ltd. plant und<br />
konstruiert für Industrieanlagen die Wasseraufbereitung, z.B. die<br />
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Am Beispiel dieser Applikation wird <strong>de</strong>utlich, dass <strong>de</strong>r <strong>harting</strong>-<br />
Ansatz <strong>de</strong>r ganzheitlichen Ethernet-Lösung in IP 65 / IP 67 <strong>de</strong>m<br />
Kun<strong>de</strong>n <strong>de</strong>utliche Vorteile bringt und diese auch von ihm wahrgenommen<br />
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zur Verkürzung von Installations- und Inbetriebnahmezeiten, die<br />
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DIE HARTING-LÖSUNG<br />
Die passen<strong>de</strong> Lösung von <strong>harting</strong>, die so bereits im Einsatz<br />
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Product Manager Devices<br />
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lutz.herrmann@HARTING.com<br />
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