Weniger Montageaufwand und Verkabelung: mit ASi-5 und ASi-3 Zeit und Kosten sparen
Der große Vorteil von ASi liegt für den Anwender in der einfachen Verkabelung. Stecker und hoher Montageaufwand gehören mit AS-Interface der Vergangenheit an. Wo die Unterschiede zwischen ASi-5 und ASi-3 liegen und wie es mit dem Thema Sicherheit aussieht,erklärt André Hartmann, Head of Sales Germany bei Bihl+Wiedemann.
Bevor wir in die Details gehen: Welche Technologie steckt hinter ASi?
André Hartmann: AS-Interface (ASi) ist ein weltweit standardisiertes Feldbussystem für die erste Ebene der Automation. Das Aktuator-Sensor-Interface, das beispielsweise die Parallelverdrahtung oder andere Feldbuslösungen ersetzen kann, besteht aus folgenden Bestandteilen: dem ASi Master, einem ASi Netzteil, dem gelben ASi Profilkabel und den ASi Teilnehmern. Das Übertragungsmittel ist ein ungeschirmtes, nicht verdrilltes, zweiadriges gelbes Flachkabel, das gleichzeitig der Datenübertragung und der Spannungsversorgung für die Kommunikationselektronik und für Teilnehmer mit niedrigem Strombedarf dient. Verbraucher mit einem höheren Energiebedarf, wie zum Beispiel Motoren oder auch Ventilinseln, nutzen ein separates, für gewöhnlich schwarzes Flachkabel für die Energieversorgung.
Das heißt, der große Vorteil besteht in der einfachen Verkabelung?
André Hartmann: Richtig, Sensoren oder Aktuatoren werden meist über die Durchdringungstechnik angeschlossen. Hierbei wird die Isolation des verpolsicher profilierten Flachkabels mittels zweier Piercingnadeln pro Ader bei der Montage durchstoßen. So lassen sich Teilnehmer jederzeit ohne größeren Montageaufwand direkt dort auf der Leitung anbringen, wo sie gebraucht werden, oder bei Bedarf auf der Leitung versetzen oder ergänzen. Damit spart man sich in den Applikationen, verglichen zu andere Ethernet-Systemen wie Ethercat oder Profinet, zahlreiche Stecker und auch Kosten. Hinter ASi steckt somit eine sehr effiziente Technologie.
ASi 5 wurde 2018 erstmals auf der SPS vorgestellt. Was bedeutet das für ASi-3?
André Hartmann: ASi-3 reicht für viele Applikationen weiterhin vollkommen aus, zum Beispiel für einfache Fördertechnik-Applikationen oder um z. B. Start/Stopp oder Links-Rechts-Lauf von Antrieben kostengünstig zu lösen. Bei einem einfachen Not-Halt-Taster mit binärem Ein- und Aus-Signal bringt eine größere Bandbreite – wie ASi 5 sie bietet – keinen wirklichen Vorteil. Andererseits gibt es aber auch viele Applikationen, bei denen diese Bandbreite von ASi-3 eben nicht ausreicht. Möchte man beispielweise Frequenzumrichter ansteuern, die Geschwindigkeit von Antrieben einstellen oder IO-Link- und zukünftig auch IO-Link- Safety-Sensoren einlesen, braucht man ASi-5.
Und von welcher Bandbreite sprechen wir hier?
André Hartmann: Mit ASi-5 können bis zu 96 Teilnehmer jeweils bis zu zwei Bytes zyklisch in 5 ms übertragen. Das ist das Maximum, das an Bandbreite zur Verfügung steht. Bei ASi-3 hingegen waren es vier Bit mit 31 Teilnehmern in 5 ms. Hier sieht man eine deutliche Entwicklung.
Asi-5 ist seit gut fünf Jahren auf dem Markt. Wie schaut es denn mittlerweile mit der Marktdurchdringung aus?
André Hartmann: Wir waren der erste Anbieter, der Komponenten für ASi 5 angeboten hat. Mittlerweile sind weitere Anbieter dazu gekommen wie Gemü, Sitomatic, SPX, Interrol oder Safelog, die ebenfalls Komponenten in ihrem Portfolio haben. Aber die Tendenz ist weiter steigend! Im Prozessbereich sind es vor allem die Ventilhersteller, die auf ASi-5 setzen. Vorangetrieben wird diese Entwicklung wiederum von deren Endkunden. Sie finden es zwar in der Regel gut, wenn zum Beispiel Ventile über eine IO-Link-Anschaltung verfügen, doch wenn man hunderte Ventile an einem Ort hat, müssen auch hunderte von IO-Link-Mastern dort vor Ort sein. Natürlich ist es dann wesentlichen einfacher und kostengünstiger, ein gelbes ASi Profilkabel durch die Anlage zu legen.
Das heißt, mit ASi-5 haben Sie noch enormes Potenzial, welches Sie erschließen können?
André Hartmann: Genau, es gibt ganz viele verschiedene Applikationen, für die ASi-5 bestens passt. Damit ein Kunde die Technologie wechselt, muss man natürlich noch einiges an Überzeugungsarbeit leisten, da Ethernet hier im Moment Stand der Technik ist.
Stichwort IO-Link: Wie schaut es denn mit der Integration von IO-Link über ASi-5 aus?
André Hartmann: Im Vergleich mit Ethernet-Komponenten ist es so, dass wir Geräte mit acht IO-Link-Mastern im Programm haben, Geräte mit vier respektive zwei Ports oder eben einem und einem Port darauf, sodass man IO-Link-Geräte direkt an ASi anschließen kann. Unsere Kredo ist, dass man nur so viele IO-Link-Ports verbaut, wie man an dieser Position auch braucht. Es macht keinen Sinn, an einer Stelle acht IO-Link-Ports zu verbauen und 20 Meter M12-Kabel zu jedem Sensor zu ziehen. Wir setzen die Ports genau an die Stelle, an der sie in der Anlage auch benötigt werden. Der Hauptgrund hierfür ist, dass die Anschaltung über ASi-5 eben wesentlich flexibler, granularer und günstiger ist.
Wo liegen denn weitere Vorteile, wenn der Anwender auf ASi-5 umstellen würde?
André Hartmann: Ein Vorteil ist – wie oben schon erwähnt – definitiv die einfache Verkabelung, das heißt, dass ich wesentlich weniger Kabel und Stecker brauche. Zudem ist es eine Frage der Komplexität. Einer meiner Kunden hat die Spannungsversorgungskabel für seine Module in 15 verschiedenen Längen auf Lager. Gleiches gilt für die Ethernetkabel. Diese kann man zwar selbst konfektionieren, doch ist dies zeitaufwändig und logistisch gesehen ein hoher Aufwand. Mit Blick auf diese beiden Faktoren ist es natürlich wesentlich einfacher, das Modul einfach per Durchdringungstechnik auf das Kabel „schrauben“ zu können. Bei ASi nutzen wir sowohl das AUX- als auch das Datenkabel von der Rolle. Das heißt, man ist hinsichtlich der Kabellänge kaum limitiert – man nimmt sich, was man braucht.
Welche Produkte hat Bihl+Wiedemann denn aktuell mit ASi-5 im Portfolio?
André Hartmann: Wir haben aktuell deutlich über 100 verschiedene ASi-5 Produkte im Portfolio. Der Hauptteil nehmen dabei die Gateways ein, die ASi-5 und ASi-5 Safety unterstützen, und in unterschiedlichen Feldbus-Varianten verfügbar sind, das heißt, etwa mit Profinet-, EtherNet/IP-, Ethercat-oder Powerlink-Schnittstelle.
Wie sieht es denn mit der Kompatibilität zwischen ASi-3 und ASi-5 aus?
André Hartmann: ASi-5 ist komplett abwärtskompatibel. Folglich löst ASi-5 ASi-3 nicht etwa ab, sondern ergänzt die Technologie. Dort, wo es einfach, kostengünstig und wirtschaftlich sein muss, ist ASi 3 heute noch immer unschlagbar. Wo es hingegen komplex ist und/oder multifunktionaler werden soll, gibt es mit ASi-5 eine Alternative, die auf derselben Infrastruktur ergänzt werden kann. Das heißt ich muss keine zwei Systeme parallel betreiben, sondern kann auf einer Infrastruktur alle bisherigen und aktuellen ASi und ASi Safety Protokolle parallel nutzen.
Wie sieht es bei ASi-5 Anwendungen mit Safety-Komponenten, also sicherheitsgerichteten Anwendungen aus?
André Hartmann: Der große Vorteil bei ASi-5 Safety im Vergleich zu ASi-3 Safety oder auch anderen Systemen ist, dass es gemischte E/A-Feldmodule gibt. Zum Beispiel verfügt unser ASi-5 Safety Eingangsmodul BWU4210 über zwei zweikanalig-sichere Eingänge und bis zu zwölf digitale Ein- respektive Ausgänge. Im Vergleich zu Profisafe, FSoE (Fail Safe over Ethercat) oder einem anderen sicheren Feldbusprotokoll ist ASi-5 Safety sehr viel günstiger, da häufig kein redundantes Prozessorabbild benötigt wird. Will heißen, dass man die Eingänge direkt für die Sicherheitstechnik nutzen kann. Des Weiteren hat ASi-5 Safety natürlich die Möglichkeit, mehr Safety-Daten zu übertragen.
Und wie sieht es in Bezug auf Cybersicherheit bei den ASi-5 Gateways aus?
André Hartmann: Grundsätzlich geht es bei Cyber Security ja darum, dass man keine Angreifer in sein Netzwerk hineinlässt. Wir sehen diesbezüglich den großen Vorteil von ASi-5 oder auch ASi-3 darin, dass auf der Feldebene keine Ethernet-Buchsen benötigt werden. Denn frei zugängliche Ethernet-Buchsen an irgendwelchen Modulen im Gebäude oder an Maschinen sind immer eine Gefahr.
Zum Schluss noch der Ausblick: Wie sieht die zukünftige Entwicklung bei ihnen im Haus aus? Woran wird bei ASi-5 gearbeitet?
André Hartmann: Im Moment ist es so, dass wir uns auf das Thema ASi-5 Safety konzentrieren. Bisher hatten wir ja nur ein sehr einfaches Produkt mit zwei sicheren Eingängen und zwölf E/As. Jetzt haben wir ein zweites Modul, einen Muting-Block entwickelt, mit dem die komplette Muting-Funktionalität abgedeckt werden kann. Auch das Thema IO-Link Safety ist interessant. Hier werden bald erste Geräte im Markt verfügbar sein. Daher ist auch das ein Thema, das wir uns aktuell anschauen.
