Einzelauswertung mittels Manchester-Codierung
Bild 2: Der REXD12-T im Verbund mit einem IO-Link-Koppelmodul und Anbindung an eine Steuerung (Quelle: E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH)
Ein etwas komfortablerer Weg ist die Einzelauswertung mittels Manchester-Codierung der Signale auf einer zweiadrigen Leitung für die digitalen Eingänge einer Steuerung. Dies funktioniert mithilfe von Koppelbausteinen, über die die einzelnen Geräte verbunden sind und die die Sammelsignalisierung steuern. Nach dem sogenannten Manchester-Code geht eine Signalfolge an die digitalen Eingänge einer SPS. Daraus kann die Steuerung auslesen, in welchem Kanal der Fehler vorliegt. Das ermöglicht eine Zuordnung des Ausfalls direkt zum fehlerhaften Gerät. Der Manchester-Code wird auf Basis des AS-Interfaces als „Actuator Sensor Interface“ auf der Sensorebene verwendet und kommt schon seit 1990 in der Industrie vor. Bei einer zweiadrigen Leitung wird auf ein Taktsignal ein Datensignal aufmoduliert, und dann die Signalleitung ausgewertet. Im Wesentlichen kann damit auch eine Signalfolge von Schließern und Öffnern überwacht werden, unabhängig, ob diese elektromechanisch oder elektronisch erzeugt werden. Doch auch hier sind der Information Grenzen gesetzt. Neben dem Ausfall und der Kanalzuordnung lassen sich keine weiteren Angaben über den Schutzschalter übermitteln.
Auswertung via IO-Link auf der Sensorebene
Im Vergleich zu einer Zweidrahtlösung stellt IO-Link eine echte digitale Kommunikationsschnittstelle zwischen Sensorebene und Steuerung dar. Mit zunehmender Intelligenz in Sensoren, Aktoren und Schutzschaltern besteht mehr und mehr auch die Möglichkeit, die Geräte zu programmieren, selbst zu parametrieren und auch Werte auszulesen. Die Digitalisierung erlaubt somit neben einer reinen Fehlermeldung auch das Auslesen genauer Informationen zu den Fehlern, was die Diagnosefähigkeit deutlich erhöht.
Außerdem lassen sich auch Warnschwellen oder verschiedene Parameter festlegen. So erfolgt eine Meldung nicht nur im Fehlerfall, sondern auch schon bei festgelegten Schwellen – wie einer 80-%-Grenze. Dies ermöglicht eine echte Überwachung und eine vorausschauende Diagnose auf Basis kontinuierlich auslesbarer Messwerte.
Durch die kontinuierliche Messung sowie die Überwachung von Warnschwellen erhält der Nutzer die Möglichkeit einer sicheren Kontrolle des Prozesses. Er ist nicht mehr nur auf die Meldung im Fehlerfall angewiesen. Die Überwachung von Schwellenwerten erlaubt die vorausschauende Planung von Wartung und Instandhaltung. Der Nutzer kann damit dem Fehler im besten Fall vorgreifen und ihn vermeiden. Durch diese Diagnosefähigkeit auf sehr hohem Niveau kann der Bediener sehr detailliert verstehen, was passiert und den Fehler schnell beheben. Angesichts des guten Preis-Leistungs-Verhältnisses von IO-Link ist die fehlende Echtzeitüberwachung durch die geringe Bandbreite bzw. Übertragungsgeschwindigkeit der einzige Nachteil des Systems.
Eine wirtschaftliche Lösung auf diesem Gebiet hat E-T-A mit dem elektronischen Sicherungsautomaten REXD12-T (Bild 2) im Programm. Dieser kombiniert Überstromschutz im DC-24-V-Bereich mit einer hohen Diagnosefähigkeit mittels IO-Link-Anbindung.