dupline feld- und installationsbus - gavazzi€¦ · zepten für elektrische anlagen in gebäuden,...

CARLO GAVAZZIA u t o m a t i o n C o m p o n e n t s

Dupline®

Feld- und Installationsbus

Einleitung 4

Anwendungsgebiete 6

Lift-Systeme 8

Gebäudeautomation 10

Betriebsprozesse 14

Förderanlagen 16

Verkehrssysteme 18

Wasser-Abwasseranlagen 20

Dupline® - Basiskomponenten 22

Dupline® - Systemeinführung 25

Dupline® - Komponenten 26

Master - Kanalgenerator 28

Dupline - Schnittstellen / Vernetzung 31

Dupline® - Online 34

Dupline® - Projektphasen 36

Du line®Fieldbus Installationbus

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Kanalgenerator

2 Leiterkabel Dupline® (bis zu 10 km)

E/A-Module E/A-Module• Digital • Digital• Analog • Analog

A1 A2 A1 A2

Die konventionelle parallele Verdrahtung von Auto-matisierungssystemen ist oft kostspielig und kom-pliziert. Jeder Sensor und jedes Stellglied benötigteine eigene Verdrahtung, was die Kosten der el.Installation hochtreibt. Erweiterungen werden eben-falls oft zu einem Problem und selbst die laufendenWartungskosten sind hoch. Die serielle Bustechno-logie wurde daher zu einem wichtigen Teil bei Kon-zepten für elektrische Anlagen in Gebäuden, Indu-strieprozessen und öffentlichen Anlagen. Der Ein-satz eines Bussystems bietet hier zahlreiche Vortei-le, da große Bündel paralleler Kabel durch ein einzi-ges 2-Leiterkabel ersetzt wird. Die einfache undschnelle Montage senkt die Arbeitskosten beträcht-lich, und selbst bei einer Systemerweiterung kanndas vorhandene Signalkabel den veränderten An -for derungen angepasst werden. Bussysteme bieten

Was ist Dupline® ?

Dupline® ist ein Feld- und Anlagenbus, der einzigar-tige Lösungen für einen breiten Anwendungsbe-reich in der Gebäudeautomation, Wasserwerken,Energiemanagement, Eisenbahnsystemen und vie-len anderen Sektoren bietet. Das System ist in derLage, viele digitale und analoge Signale über einnormales 2-Leiterkabel mehrere Kilometer weit zuübertragen. Sein modularer Aufbau und das einfa-che Funktionsprinzip versetzen selbst einen Anfän-ger in die Lage, eine Aufgabenstellung in bestehen-den oder neuen Anwendungsbereichen zu realisie-ren. Die Aufgabenstellungen werden technischdurch die Kombination von Komponenten aus derbreiten Produktpalette von Dupline®-Modulen ein-schließlich digitaler und analoger E/A-Module, SPS-und PC-Schnittstellen, HMI's und Modems ausge-führt. Alle Module einer Anlage werden an dasselbe2-Leiter-Signalkabel angeschlossen, das für denDatenaustausch zwischen den Modulen oder zwi-schen einer zentralen Steuerung und den Modulen

den wirtschaftlichen Zugang zu einer größerenAnzahl von Signalen. Das erleichtert die Lösung dersteigenden Nachfrage nach automatischen Syste-men zur Signalerfassung und -verarbeitung sowiezur Kosten- und Leistungsoptimierung.

eingesetzt wird. Dupline® wird oft als E/A-Fernsteu-ersystem eingesetzt und stellt die Verbindung zwi-schen Geräten im Feld her, wie z.B. zwischen Sen-soren, Schaltschützen, Ventilen, Drucktasten usw.und einer zentralen Überwachungseinheit, die eineSPS, ein PC oder ein Dupline® Controller sein kann.Dupline® kann jedoch auch als einfaches adernspa-rendes System verwendet werden, in dem die Sig-nale Peer-to-Peer ohne Einbindung in eine Steue-rung oder eine andere intelligente Einheit übertra-gen werden. Die Dupline® Signale können nicht nurüber Kupferdrähte, sondern auch über Glasfaserka-bel, Funkmodem, gemietete Telefonleitungen oderGSM-Modem übertragen werden. Dupline® hatseine große Leistungsfähigkeit seit 1986 mit mehrals 100.000 Anlagen weltweit bewiesen. Auch wennheute die neueste ASIC-Technologie benutzt wird,sind die neuen Dupline-Module weiterhin mit denenkompatibel, die vor 16 Jahren eingebaut wurden.

Beispiel: Dupline® Anwendung als Kabelersatzsystem (Peer-to-Peer)

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Konventionelle Dupline®-Verkabelung Signalleiter

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Warum Dupline® ?

Viele Kriterien sind bei der Auswahl eines Feldbussy-stems zu berücksichtigen. Diese schließen die Über-tragungsreichweite, einfache Betriebsart, Störfestig-keit, Leitungsstruktur und Reaktionszeit ein. Rentabi-lität ist natürlich immer ein wichtiger Faktor. Es ist da -her sehr wichtig, die wichtigen Anforderungen ge nauzu bestimmen, um das Bussystem für die spezifischeAufgabe zu optimieren. Die Stärke des Dupline®-Systems liegt in einer einzigartigen Reihe von Merk-malen, die elegante, flexible und kostengünstigeLösungen für einen weiten Anwendungsbereichermöglichen. Die meisten der Leistungsmerkmaleberuhen auf dem eingesetzten optimalen Zeitmulti-plex-Verfahren. Die niedrige Trägerfrequenz von 1 kHz, eine große Übertragungsreichweite und sehrhohe Störfestigkeit charakterisieren die Leistungs-fähigkeit des Protokolls. Dupline® ist daher in derLage, viele digitale und analoge Signale bis zu einerEntfernung von 10 km über nicht abgeschirmte,verdrillte Zweileiterkabel und ohne Zwischenver-stärker zu übertragen. Diese einzigartigen Dupline®-Leistungen führen zu beträchtlichen Kostenein -sparungen bei vielen Anwendungen, ganz beson-ders, wenn bereits vorhandene Standardkabel zurVerfügung stehen. Eine weitere wichtige Dupline®

Eigenschaft ist die einfache Handhabung bei allenProjektstufen. Man braucht kein Ingenieur zu sein,um mit Dupline® zu arbeiten. Es ist kein PC erforder-lich, da die Adresscodierung und die Tests mit einfa-chen Handgeräten ausgeführt werden. Spezialkabelund Endklemmen sind nicht notwendig. Es bestehenkeine Beschränkungen für die Leitungsführung, wiesie von vielen anderen Feldbussystemen bekanntsind. Dupline® ist so einfach und leicht zu aufzubau-en, dass viele Kunden die Installation, die Instandhal-

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tung und die Fehlersuche selbst in die Hand nehmenund auf diese Weise kostspielige Wartungs- undInstallationsverträge vermeiden. Dupline® ist system -unabhängig und grundsätzlich für den Einsatz mitjeder Art von Steuerung geeignet. Serielle Schnittstel-len mit Modbus oder speziellen SPS-Protokollenbzw. Gateways für Profibus-DP mit Gerätevernet-zung ermöglichen einfache und flexible Anbindun-gen an SPS, PC und spezielle Steuerungen.

Dupline® Leistungen auf einen Blick• Bis zu 10 km Übertragungsreichweite

ohne Zwischenverstärker• Leichte Handhabung• Hohe Störfestigkeit• Freie Leitungsstruktur• Flexibel• Kein Spezialkabel erforderlich• Verwendung vorhandener Leitungen• Bus-versorgte Komponenten lieferbar• Flexible Schnittstellen für SPS und PC• Übertragung mittels GSM-Modem,

Funk-Modem oder Glasfaser möglich• Weltweit bewährt bei mehr als

100.000 Anlagen• Wirtschaftlich

Beispiel:Dupline® als SPS FernE/A-System

RS485 / RS232Modbus

Profibus-DPDeviceNet

Dupline® # 1

E/A-Module• Digital• Analog• Zähler

Dupline® # 2


Interface

Interface

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Einführung

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Wasser-AbwasseranlagenSteuerung und Überwachung von Pumpen,Ventilen, Füllstand, Strömung usw. übergroße Entfernungen, mit und ohneVerkabelung.

GebäudeautomationBeleuchtungs-, Temperatur-,Belüftungsregelung und Rollladensteuerung,Überwachung der Rauch- und Bewegungsmelder.

BetriebsprozesseZentrale Überwachung des Energieverbrauchs,Betriebsstörungen – Störmeldungen,von Temperaturen usw. an mehreren Maschinen.

FörderanlagenÜberwachung von Bandlauf-Reißleinenschaltern,Lagertemperaturen, Bandstörungen undWarnleuchten.

VerkehrssystemeÜberwachung der Signallampen undBahnschranken, Steuerung der Weichen-Heizvorrichtungen, der Tunnelbelüftung.

LiftsystemeKontrollieren und Steuernvon Aufzugsanlagen.

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sehr einfach damit arbeiten kann.Für die Adressierung und Über-prüfung der E/A Module wird keinPC benötigt, sondern nur zweieinfache Handgeräte. Leitungs -abschlüsse usw. werden auchnicht benötigt, und es gibt keineBegrenzung hinsichtlich derKabeltypen und Leitungsführung.

Hervorragende EMV-Eigen -schaftenEin Bussystem für Aufzüge wird inUmgebungen mit hohen elektri-schen Störungen eingesetzt undmuss für diese Anforderungenausgelegt sein. Störimmunität,

Dupline® das Bussystem für Aufzüge – das Verdrahtungskonzept der Zukunft

Die Verdrahtung konventioneller Aufzugssteuerungen ist aufwendigund kompliziert. Jeder Ruf-Taster, jede Lampe, Etagenanzeige usw.erfordert ihre eigene Verdrahtung. Dies führt zu hohen Kosten.Erweiterungen des Systems stellten ein Problem bezüglich der freienDrähte dar. Mit Dupline® von Carlo Gavazzi können Aufzugs steue -rungen einfacher und effizienter erstellt werden. Aufbauend auf mehrals 100.000 installierten Dupline®-Anlagen und 15 Jahren Erfahrung imindustriellen Bereich, bieten wir ein anwen der freundliches, störfestesund kostengünstiges Kommuni kationssystem für Aufzüge. AlleSignale sowie die Betriebs spannung werden in einem Kabel über nur3 Drähte durch die ganze Anlage geführt.

Speziell auf die Aufgabenstellung zugeschnittene ModulePlatz- und Kostensparende E/A-Module mit 2 Eingängen und 2 Aus -gängen werden auf jeder Etage an die Standard Ruf-Taster und dieMeldelampen angeschlossen. In der Aufzugskabine, wo die Anzahlder Signale höher ist, werden Module mit 4 Ein- und 4 Ausgängen, 8 Eingängen bzw. 8 Ausgängen eingesetzt. Alle E/A-Module werdenan die gleichen 3 Drähte angeschlossen, die sowohl die 24 VDCBetriebs spannung für Lampen und Etagen anzeigen und auch die seri-elle Kommunikation zum Dupline® Master Modul übertragen.

Das Gateway – die Plug-and-Play Schnittstelle zur SPSDas Master Modul verbindet Dupline® mit fast jeder beliebigenAufzugssteuerung über eine RS232 bzw. RS485 Schnittstelle. Um dieIntegration von Dupline® schnell und einfach zu gestallten, wurdenspezielle Plug-and-Play Versionen für die SPS aller wichtigenHersteller entwickelt. Das Master Modul fragt kontinuierlich alleDupline® E/A-Module ab und schreibt diese Dupline-Informationendirekt in den Speicher der SPS bzw. liesst den SPS Speicher aus undübergibt diese Informationen an Dupline®. Mit anderen Worten: DieDupline® Informationen werden automatisch für die SPS zugänglich,sobald diese an das Master Modul angeschlossen ist.

Einfache Handhabung bei der InstallationDie Installation komplexer Kom muni kationssysteme in Auf zugs -steuerungen darf keine umfangreiche Einweisung oder Schulungerfordern. Deshalb ist das Dupline® System so konzipiert, dass man

• Dupline® 3-Leiter Bus-Technologie

• Energieversorgung aus dem Dupline-Signal

• Reduziert den Zeitaufwand bei Installation und Inbetriebnahme

• Einfache Handhabung und einfache Installation

• Industrie erprobt und störfest

• Kostengünstig

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Liftsysteme

Bei Liftsystemen zeigt Dupline® seine Robustheit und ein-fache Verkabelung in nur 3 Strängen.

Robustheit und Zuverlässigkeitsind Haupt merkmale des Du -pline® Systems. Das effizienteDupline® Protokoll arbeitet miteiner Trä gerfrequenz von nur 1 kHz, was eine hohe Immunitätgegen hochfrequente Störein -flüsse gewährleistet und denEinsatz von ungeschirmten undunverdrillten Leitungen/Kabelnermöglicht.

Kostenvergleich – Dupline® imVergleich zur konventionellenVerdrahtungBeim Vergleich der Material -kosten sind beide Lösungen fast

gleich: Jetzt kommen zwar dieKosten der Dupline®-Moduledazu, jedoch werden die Kostender SPS E/A-Erweiterungsmo -dule verringert. Der Bedarf anDrähten im Steuerkabel wirdreduziert, die Grösse des Schalt -schrankes minimiert und dessenTransport erleichtert. Dupline®bewirkt eine wesentliche Reduk -tion der Installations- und Inbe -trieb nah me kosten des gesamtenSteue rungssystems – von 80 bis90% je nach der Anzahl vonEtagen. Die E/A-Module lassensich in die Etagenrufkasten mon-tieren, mit einer Adresse codieren

und überprüfen, bevor sie vor Ortmontiert werden, wo die Arbeits -kosten höher sind. Vor Ort müs-sen nur noch die 3 Drähte derSteuer leitung, die vom Schalt -schrank zu den Etagen sowie zurKabine führt, angeschlossenwerden. Somit wird eine wesent-liche Reduktion der Logistik -kosten erzielt. Mit den modula-ren, dezentralen E/A-Mo dulenbleibt die Anzahl der an der SPSerforderlichen Ein-/Aus gängeimmer gleich, ungeachtet derAnzahl von Etagen.

RauchmeldeanlageRauchmelder an verschiedenen Stellen im Ge-bäude sind die Hauptbestandteile einer Feu-ermeldeanlage. Sie können mit anderen Funk-tionen kombiniert werden, so kann z.B. dieBeleuchtung eingeschaltet oder die Ventila-toren im Brandfall abgeschaltet werden.

BrandschutztürenSteuerung und Überwachung von Brand-schutztüren kann mit einem geringen Aufwandan kostspieligen feuerfesten Kabeln realisiertwerden. Steuerung und Überwachung derBelüftungsanlagen.

BeleuchtungsregelungVor Ort oder zentrale Regelung einzelner odervieler Lampen bzw. der Beleuchtung mit Hilfeder Echtzeituhr, von Lichtschaltern, Bewe-gungsmeldern, Helligkeitssensoren oder derHandfernsteuerung. Verringerung der Energie-kosten, Programmierung von Lichtszenen usw..

RollladensteuerungSteuerung der Position und Neigung von Rol-los, Rollladen und Markisen vor Ort oder vonzentralen Punkten mit Tastern, Fernbedienungoder Echtzeituhr. Steuerung mehrerer Rollladenmit einem Befehl z.B. „Alle Auf“ oder „Alle Zu“.Automatische Steuerung auf der Grundlagevon Windgeschwindigkeit oder Helligkeit.

HeizungTemperaturregelung in Einzelräumen, je nachTageszeit, Anzahl der anwesenden Personenund Zustand der Fenster. Festlegung der Soll-werte und Temperaturregelung durch einenzentralen PC. Lokale Änderung der Sollwerte.

Fenster und TürenÜberwachung von Türen und Fenstern durchMagnetkontakte und Glasbruch-Detektoren.Diese Funktion kann mit der Temperaturrege-lung kombiniert werden und zum automati-schen Abschalten der Heizung bei geöffnetemFenster führen.

EnergieüberwachungÜberwachung des Energie-, Wasser- und Gasverbrauchs anvielen Standorten im Gebäude durch Module zur Impulszäh-lung. Übertragung der Werte an einen zentralen PC an einementfernten Standort über GSM-Modem, Selbstwähl-Modemoder Internet.

Steuerung und Überwachung über GSMIm Alarmfall können benutzerdefinierte SMS-Meldungen anein oder mehrere Mobiltelefone geschickt werden. Es istauch möglich, mit Hilfe von SMS Daten anzufordern sowieAusgänge ein- oder auszuschalten.

Visuelle AnzeigeDer Zustand der Anlage kann an verschieden Standortenüber Touchscreens, Text-Anzeigen oder LED-Dioden in Leucht-bildern angezeigt werden. Der Dupline® Web-Server ermög-licht die Steuerung und Überwachung über interne Netz-werke oder das Internet.

Einbindung in Gebäude-Management-SystemeEs können bis zu 32 Dupline®-Netzwerke, von denen jedes ei-nen Gebäudeteil kontrolliert, zusammengeschaltet werdenDank der offenen Protokollstruktur, z.B. „ModBusRTU“, kanndas Netzwerk mit jeder Art von Gebäude-Management-Systemen verbunden werden.


• Beleuchtungssteuerung,Steuerung von Rollläden,HKL und Sicherheitsanlagenin einem System

• Überwachung des Energie-,Wasser- und Gasverbrauchsim ganzen Gebäude

• Komplette Übersicht überden gesamten Gebäude-zustand überall undzu jeder Zeit

• Ethernet- oder RS485 -Netzwerke mit Dupline®

• Kanalgeneratoren, vondenen jeder jeweils einenGebäudeteil steuert undüberwacht

• Flexible Einbindung inübergeordnete Gebäude- Management-Systeme

• Äußerst anpassungsfähigbei Änderungen undErweiterungen

• Wirtschaftlich

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Die elektrischen Anlagen in Ge-bäuden befinden sich in einerÜbergangsphase. Die Aufga-benstellungen an die Gebäude-automatisierung werden immerumfangreicher und komplexer.Durch den ständig steigendenFunktionsumfang in den Gebäu-den wird auch eine neue Installa-tionstechnologie erforderlich.Der Installationsbus Dupline® isthier die Lösung. Dupline® ist eindezentrales System, das dieSteuerung und Überwachungvon Beleuchtung, Rollladen, Hei-zung, Klima- und Alarmanlagenvereint. Dupline® öffnet neueMöglichkeiten zur Reduzierungdes Energieverbrauchs, zur Er-höhung des Komforts und der

Sicherheit im Gebäude. Betrieb,Service und Wartung werdendurch die vollständige Status-übersicht an jedem Ort und zujeder Zeit klar und übersichtlich.Die Dupline® Produktpalette um-fasst ein breites Sortiment anKomponenten für die Gebäude-automation wie intelligente Licht-schalter, Bewegungsmelder, Hel-ligkeitssensoren, Dimmer, Relaisund Temperaturregler. Alle Kom-ponenten eines Bereichs benut-zen dasselbe Zweileiterkabel fürden Anschluss an den Dupline®Kanalgenerator, in dem eine Viel-zahl intelligenter Funktionen in-tegriert ist und die Verbindungzu unterschiedlichen Bus-Kom-ponenten ermöglicht. Verglichen

mit einer konventionellen Paral-lel-Verdrahtung ist die Installa -tion eines Dupline® Systems we-sentlich einfacher und zeichnetsich durch weitaus größere An-passungsfähigkeit bei Änderun-gen und Erweiterungen aus. InGroßgebäuden können mehrereDupline® Kanalgeneratoren überRS485 oder Ethernet für den Da-tenaustausch zusammenge-schlossen werden und bilden soein sicheres System, in dem derAusfall eines Kabels nur einenGebäudeteil betrifft.

Clevere Lösungen für die Haus- und Gebäudeautomation

Gebäudeautomation


Dupline® ist eine attraktive Alternative zukonventionellen Lösungen, die für dieAutomatisierung von Gewerbe- und Industriegebäuden eingesetzt werden.

Auf dem Markt der Eigenheim-Auto-matisierung bietet Dupline® Installa-teuren und Endverbrauchern einfacheund kostengünstige Lösungen.

• Leichte Handhabung inallen Projektphasen

• Bus und Energieleiter imgleichen Kabel oderKabelkanal

• Freie Leitungsstruktur

• AnwenderfreundlicheCodier- und Prüfgeräte

• Alle Signale können jederzeit und an jeder Stelledes Systems gesteuert undüberwacht werden

• Entfernung – Reichweiteist keine Frage in Gebäuden

• Wirtschaftlich bei Material-und Arbeitskosten

Licht- Lampe Steckdose Dezentrales Sensorschalter Relais

Haupt- Unter-verteilung verteilung

2-Leiter Schaltleiter Phase (L)Installationsbus Neutral (N)

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gang gleichzeitig mehrere Aus-gänge zu schalten, und die Echt-zeitfunktion gestattet es, Aus-gänge zum Ein-/Ausschalten anbestimmten Tageszeiten oder an bestimmten Wochentagen zuprogrammieren.Temperaturrege-lung, Rollladensteuerung, Alarm-systeme und Beleuchtung sindweitere Anwendungen mit vor-programmierten Funktionen, diedie Konfiguration leicht machen.

Clevere Lösungen für die Haus- und Gebäudeautomation

Gebäudeautomation

Der Installationsbus Dupline® bie-tet eine neue Form bei der Mon-tage, Verkabelung, Ausführungund Programmierung in der Ge-bäudeautomation. Das Systemist in allen Projektphasen leicht zuhandhaben und löst die Anwen-dungen auf wirtschaftliche Wei-se. Die Adressierung und Konfi-guration ist sehr einfach, die Lei-tungsstruktur ist frei wählbar unddie Anzahl der bedienungs-freundlichen Werkzeuge ist klein.Dank der hohen Störfestigkeitvon Dupline® sind keine speziel-len Kabel erforderlich und diebeiden Busleiter können im sel-ben Mehrader-Kabel oder Ka-belkanal geführt werden. Folg-lich sind Energie und Kommuni-

kation, die für die Sensoren undSchaltelemente der Gebäudeau-tomatik benötigt werden, an je-dem Punkt der elektrischen An-lage verfügbar.Der Einsatz intelligenter busge-speister Dupline® Komponentenwie Lichtschalter, Bewegungs-melder, Temperaturfühler und de-zentraler Relais machen die In-stallationen einfach und flexibel,da keine Bündel von Kabeln zurzentralen Verteilung zurückge-führt werden müssen.Der Dupline® Kanalgenerator bie-tet eine Auswahl vorprogram-mierter Funktionen, für die nureine Eingabe der Parameter er-forderlich ist. Die Masterfunk tionermöglicht z.B., mit einem Ein -

Dupline® ist ein ideales Signal-Übertragungssystemfür Maschinenalarme, Betriebszustände,Energieverbräuche, Leistungswerteusw. an die Leitwarte etc..

• Leichte Handhabung

• Keine Spezialkabel erforderlich

• Busversorgte Komponenten lieferbar

• Flexible Schnittstellenfür SPS und PC

• Übertragung über GSM, Funk, Stand-/Wählleitungs-Modem oder Lichtwellenleiter

• Leistungsfähigkeit in mehr als 100.000Anlagen weltweit bewährt

• Wirtschaftlich


• MaschineEIN/AUS

• Übertemperatur• Sicherung oder

Schutzschalter • Energieverbrauch• Materialstau • Wasser• Niveaustand • Strom • Gas oder Luft (allgemein)• Meldeleuchten • Temperatur • Zählwerte

Digitale Analoge Zähler EnergiemesserE/A Module Eingangs

Module

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Dupline® Anwendung in der Prozessüberwachung

In vielen Produktionsstätten kön-nen große Kosteneinsparungendurch automatische Überwachungder Maschinen und Fertigungs-prozesse erzielt werden. Wartungs -techniker können dadurch Feh-ler schnell und gezielt auffinden.Gleichzeitig können alle Maschi-nendaten in einer Datenbank ge-speichert und anschließend zurQualitätskontrolle und Verbesse-rung der Maschinenleistung ver-wendet werden. Dupline® ist einideales System für diese Anwen-dung, da es den Anforderungenvon Flexibilität, Modularität undZuverlässigkeit auf der Produkti-onsebene entgegen kommt undgleichzeitig für leichte Einbindung

in die Informationstechnik auf einerhöheren Stufe sorgt. Hinzu kommt,dass Dupline® die Aufgabe löst,ohne das Budget aufzublähen. DieKosten der Inbetriebnahme blei-ben gering, das System kann all-mählich mit den Anforderungenund dem vorhandenen Budget er-weitert werden.Dupline® kann für die Überwa-chung mehrerer Produktions-straßen z.B. Kunststoff-Extruderneingesetzt werden. Ausgangsim-pulse von Energiemessern kön-nen von Dupline® Zählermodulenaufsummiert und die Alarmaus-gänge von Temperaturwächternmit Meldungen wie z.B. „Heiz-stromkreis geöffnet“ oder „Ausfall

der Heizungsenergie“ werden andigitale Eingangsmodule geleitet.Die analogen Signale z.B. vonDrucksensoren werden an analo-ge Eingangsmodule mit 4-20 mAangeschlossen. Alle Werte undStörungen werden an einen zen-tralen PC mit Verarbeitungs-Soft-ware übertragen, die das War-tungspersonal benachrichtigt undalle Ereignisse und Messwerte ineiner Datenbank für die spätereAnalyse der Leistungsaufnahmeund Maschinenstillstände spei-chert.

Master-Kanal Generator

Überwachungs-Steuer Zentrale

TemperaturSensor

• Heizung• Lüftung• Beleuchtung

Ausgangs Module

Betriebsprozesse

Aus Sicherheitsgründen sind Förder-anlagen mit Reißleinen ausgestattet,die den Arbeitern die Möglichkeit ge-ben, an jedem Punkt der Förderanla-ge das Band anzuhalten.

Förderbandanlagen werden in denunterschiedlichsten Anwendungs-bereichen eingesetzt, in denen Kohle,Erz, Steine, Lehm usw. über großeEntfernungen transportiert werdenmüssen. Typische Industriebereichefür diese Anwendungen sind derBergbau, Tunnelbau, Kraftwerke undZiegeleien.

• Alle Signale und Energieversorgungauf einem einzigen Zweileiterkabel

• Große Übertragungsreichweite

• Äußerst benutzerfreundlich

• Leicht ausbaubar und anpassungsfähigbei Anlagenänderungen

• Robust und störfest

• Alle Signale können von jedemPunkt des Systems aus gesteuertund überwacht werden

• Dupline® löst die Aufgabevon großer Reichweite undvielen E/A-Punkten aufwirtschaftliche Weise


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Förderbandüberwachung

Entlang der meisten Förderbän-der sind mehrere Zugschalter an-gebracht, die mit Reißleinen ver-bunden sind und den Arbeiternermöglichen, in einem Notfalloder bei Bandstörungen dasBand an jedem beliebigen Punktanzuhalten. Zur Reduzierungkostspieliger Stillstandszeiten desBandes ist es äußerst wichtig,dass die Lage und die Art derStörung so schnell wie möglicherkannt wird. Die konventionelleParallelverdrahtung ist eineschwierige und kostspielige Lö-sung bei solchen Anlagen, da beieiner Bandlänge von z.B. 3-5 kmmehr als 100 Schalter installiertsind.

Mit Dupline® kann dagegen eineeinfache, flexible und rentableLösung realisiert werden.Ein einfaches Dupline® Zweilei-terkabel wird entlang des För-derbandes verlegt. Das Kabelkann in der Tat auch als Zuglei-ne benutzt werden. An jeder Zug-schalterstelle wird ein kleinesDup line® Modul mit einem Ein-gang an die beiden Leiter ange-schlossen. Der Eingang wird miteinem der Kontakte im Schalterverbunden, so dass die zuge-ordnete Dupline® Adresse bei je-der Schalterbetätigung aktiviertwird. Das Eingangs-Modul wirdaus dem Dupline® Trägersignalgespeist, da keine externe Ener-

gieversorgung vorhanden ist. Beieiner Bandverlängerung reicht esaus, einige zusätzliche Eingangs-module zu installieren. AufWunsch können Dupline® Aus-gaberelais zur Steuerung vonFehler-Meldeleuchten entlangdes Förderbands eingesetzt wer-den.In der Leitstelle kann der Statusjedes einzelnen Signals auf ei-nem Text-Bildschirm oder mitLEDs auf einem Anlagenschalt-bild angezeigt werden, wodurchschnelle und punktgenaue Ab-hilfeaktionen möglich sind. DieSignale können auch über eineSPS oder einen PC gesteuertund überwacht werden.

Text Display

PC oder SPS (optional)

Schnittstelle

Seilzugschalter

Eingangs Modul

Förderanlagen

• Übertragungsreichweite bis zu 10 kmohne Zwischenverstärker

• Unbegrenzte Reichweite beiKaskadenschaltung von Verstärkern

• Vorhandene Kabel entlang der Streckekönnen verwendet werden

• Hohe Störfestigkeit

• Einfache Erweiterung oderAnlagenänderung

• Äußerst benutzerfreundlich

• Optionen für Übertragung über GSM,Stand- oder Wählleitungen öffentlicherTelefonnetze oder Lichtwellenleiter

• Wirtschaftlich

Dupline® wird für die Überwachungund Steuerung der Heizvorrichtungeingesetzt, die verhindert, dass dieWeichen bei Temperaturen unter demGefrierpunkt einfrieren.

Im Kontrollzentrum wird auf großenBildschirmen der Zustand der regio-nalen Bahnanlage angezeigt.


Analoge DigitaleSender Empfänger

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Eisenbahnanlagen

Die Fähigkeit, viele Signale übergroße Entfernungen auf einemZweileiterkabel zu übertragen,macht Dupline® ideal für die An-wendung in Bahnanlagen. EinDupline® Netzwerk ohne Zwi-schenverstärker arbeitet bis zueiner Entfernung von 10 km. BeiEinsatz von Verstärkern in Kas-kaden besteht praktisch keineReichweitenbeschränkung. Dup -line® wird für die Überwachungvon Schranken und Signalleuch-ten an Bahnübergängen ver-wendet. Die Fehlermeldungen ei-ner lokalen Schrankenanlagewerden an Dupline® Eingabe-module geleitet, die die Signalean ein oder mehrere Kontroll-

zentren übertragen. Die Verbin-dung zu einem weit entferntenKontrollzentrum kann über GSM,Telefon-Standleitung oder Selbst-wähl-Modem hergestellt werden.Jede eventuelle Störung wird so-fort an den Rechner übermittelt.Dupline® wird auch für die Über-wachung der Signalrelais entlangder Gleisanlage eingesetzt. DieAusgangssignale von Strom-wandlern, die eine genaue Rück-meldung liefern, wenn die Leuch-ten eingeschaltet sind, werdenan Dupline® Spannungs-Ein-gangsmodule eingespeist. DieInformation wird wiederum mit-tels Dupline® an das Kontroll-zentrum übertragen, in dem der

Rechner die Information spei-chert und den korrekten Aus-gangsstatus überprüft. Sobalddie Temperatur unter den Ge-frierpunkt abfällt, müssen dieHeizvorrichtungen der Weichen inregelmäßigen Abständen einge-schaltet werden, um ein Fest-frieren der Weichen zu verhin-dern. Eine zentrale SPS ermitteltmittels Dupline® Temperatur undFeuchtigkeit und steuert die Heiz-elemente über die betreffen-den Ausgangsrelais.

Verkehrssysteme

DigitalerSender

DigitalerSender


• Übertragungsreichweite bis zu 10 km ohne Zwischenverstärker

• Keine Spezialkabel erforderlichbereits vorhandene Kabel können verwendet werden

• Leichte Handhabung

• Alle Signale können von jedemPunkt des Systems gesteuertund überwacht werden

• Übertragung über GSM,Funkmodem, Ethernetoder Glasfaser

• Flexible Schnittstellen für SPS, PC und Modems

• Wirtschaftlich

In der Wasserversorgung wird Dupline®vor allem in Verbindung mit Ein-/Abschalt -vorgängen, Pumpenüberwachung, Öff-nen/Schließen von Ventilen, Füllstands-,Strömungs- und Druckmessungen undAufspüren von Lecks eingesetzt.

Aufgrund der Fähigkeit, über ein 2-Leiterkabel viele digitale und analo-ge Signale über große Entfernungen zuübertragen, ist Dupline® eine idealeLösung für die Automatisierung vongroßen Wasseraufbereitungsanlagen

Standleitungs-•Pegelstand min. Kanal- •Pumpe Ein Modem•Pegelstand max. Generator •Pumpe Aus•Pumpe läuft•Spannungsausfall

•Pegelstand max.•Pegelstand min.

Funkmodem

Interface fürFunkmodem

AnalogesEingangsmodul

InduktiveNäherungsschalter

KonduktiveFüllstandssensoren

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Schwimmerschalter installiert, diebei zu hohem Wasserstand Alarmauslösen. Die SPS überwacht denFüllstand und schaltet die Druck-erhöhungspumpen je nach Be-darf EIN oder AUS, um den Was-serstand in den Hochbehälternauf dem vorgegebenen Niveau zuhalten. Da keine Kabel zwischenden beiden Wassertürmen undder Aufbereitungsanlage verlegtsind, werden Funk-Modems ein-gesetzt.Durchflussmesser, die Impulseabgeben, sind an verschiede-nen Punkten der Anlage einge-baut und mit Dupline® Zähler-Modulen verbunden, die denWasserdurchfluss aufsummieren.Dadurch ist die SPS in der Lage

Sensoren und Pumpen in einementfernten Brunnenschacht wer-den von der Aufbereitungsanla-ge aus über zwei Dupline® Stand-leitungsmodems gesteuert undüberwacht. Ein Modem ist imentfernten Brunnenschacht ein-gebaut, während sich das ande-re, Kilometer entfernt, im Emp-fänger-Pumpenhaus befindet.Die Kommunikation erfolgt überkonventionelle Telefonleitungen.Beide Stationen werden von derSPS in der Aufbereitungsanlagegesteuert und überwacht.Der Wasserstand in den Hoch-behältern wird mit Ultraschall-Füllstandssensoren gemessenund als analoge Signale mit Dup -line® übertragen. Außerdem sind

zu überwachen, ob eventuelleLecks in der Anlage vorhandensind. Die LCD-Textdisplays zei-gen sowohl Alarmmeldungen undauch den Füllstand in den beidenHochbehältern an. Der Dupline®Kanalgenerator in der zentralenAufbereitungsanlage ist mit ei-nem eingebauten GSM-Modemausgestattet, das bei einemAlarm SMS-Textmeldungen anein Mobiltelefon sendet. DieAlarmmeldungen können z.B. wiefolgt aussehen:„Überlastung Pumpe 2“,„Brunnen 1 Leistungsverlust“,„Leckage im Pumpenhaus 1“oder „maximaler Wasserstandim Wasserturm A überschritten“.

Ein Wasserwerk, bei dem Dupline® zur E/A Fernüberwachung eingesetzt wird

Analoge EingangsModule

Funkmodem Interface


Funk-modem

SPS

•Pumpe läuft•Spannungsausfall

Impulszähler

Textdisplay •Pumpe Ein•Pumpe Aus•Pegelstand max.•Pegelstand min.

Standleitungs- •Pumpe EinModem •Pumpe Aus


Kanalgenerator &Modbusschnittstelle

Funk-modem

InduktiveNäherungsschalter

KonduktiveFüllstandssensoren

Wasser-Abwasseranlagen

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module verbinden Lampen, Schaltschütze, LED-Dioden, Instrumente usw. und steuern diese Ein-richtungen auf Grundlage der Informationen, die sievom Dupline® Netzwerk erhalten.

Beispiel: Ein Basis Duplinesystem

Basiskomponenten

Ein Dupline® Netzwerk besteht aus vier Basis- komponenten: Einem Kanalgenerator, Ein- und Aus-gangsmodulen und einem Zweileiterkabel. Der Ka-nalgenerator steuert die Kommunikation in der Du-pline® Anlage. Er sendet das Dupline® Trägersignalaus und koordiniert alle Übertragungen zwischenden Ein- und Ausgangsmodulen.Eingangsmodule verbinden Kontakte, Spannungenund analoge Signalquellen usw. und übermitteln die-se Informationen über ein 2-Leiterkabel. Ausgangs-

EIN

AUS


Bus-gespeiste Komponenten

Einige Dupline® E/A-Module werden direkt vom Busgespeist, womit keine externe Stromquelle erfor-derlich ist. Dadurch ist der Aufbau flexibel, ein-fach und besonders vorteilhaft, wenn keine lokaleStromversorgung zur Verfügung steht. Die meistenModule/Komponenten sind Eingangs-Module wieLichtschalter, kleine Kontakt-Eingangsmodule, Tem-peraturfühler, Helligkeitssensoren oder Bewegungs-melder. Es ist jedoch auch ein busgespeistes Aus-gangsrelais für dezentrale Montage verfügbar.

Das Kabel

Alle Dupline® Module werden über dasselbe 2-Lei-ter Kabel verbunden und bilden ein Kommunika-tionsnetzwerk, in dem die Signale zwischen denModulen übertragen werden können. Ideal ist, wenn

die 2 Leiter verdrillt sind, aber in der Praxis kanngrundsätzlich jedes Kabel eingesetzt werden, solange die 2 Leiter im selben Kabelkanal oder Kabelgeführt werden. In vielen Fällen bedeutet das, dassbereits vorhandene Kabel benutzt werden können.

Kanalgenerator

Receiver Transmitter

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Leitungsstruktur

Das Umfeld eines Bussystems legt die Art der Lei-tungsführung fest. Dupline® ist durch eine vollstän-dig freie Leitungsstruktur gekennzeichnet, die eineLeitungsführung als Ring-, Linie-, Stern, oder einerKombination davon gestattet. Das erleichtert diePlanung, erlaubt eine hohe Flexibilität auch bei kurz-fristig notwendigen Änderungen und zukünftigen Er-weiterungen.

Übertragungsprinzip

Die Dupline® Signalübertragung beruht auf einemZeitmultiplex-Prinzip, das eine wirksamere Übertragungeinfacher Signale als konventionelle protokollorien-tierte Verfahren erlaubt. Dadurch kann Dupline® mit ei-ner niedrigen Trägerfrequenz von 1 kHz arbeiten, wo -rin der Schlüssel für die Vorteile zu sehen ist: großeÜbertragungsreichweite, hohe Störfestigkeit und Ro-bustheit. Der Kanalgenerator erzeugt Rechtecksigna-le, die aus einem Synchronisiersignal von 8 ms, und128 Impulsen mit einer Länge von jeweils 1 ms besteht.Diese Impulskette von 136 ms wird kontinuierlich wie-derholt. Jeder Impuls definiert einen Signalkanal, in demModule Informationen empfangen und übertragen,denen diese spezifische Adresse zugewiesen ist. Aufdiese Weise teilen sich die E/A-Module das Zweilei-

terkabel, das sie abwechselnd benutzen. Die An-sprechzeit in einem Dupline® System liegt immer un-ter 272 ms, unabhängig von der Anzahl der Kompo-nenten-Module und aktiven Signale im Netzwerk.

Basis Dupline®

Synchronisierung A1 A2 A3 A4 A5

24

Adressierung

Jedem Ein- und Ausgang muss eine von 128 Adres-sen zugewiesen werden. Die Adresse legt fest, wel-cher Taktimpuls in der Dupline® Übertragungskette dieE/A-Module abfragt oder ansteuert.Die 128 Adressen sind in 16 Buchstabengruppen (A-P) und 8 Zahlen (1-8) unterteilt, wodurch eineAdresse aus der Kombination eines Buchstaben miteiner Zahl besteht, z.B. „B3“. Die Adressen werdenden Komponenten mit einem einfachen Handco-diergerät zugeordnet.

Dupline ASIC

Die elektronische Schlüsselkomponente in jedemE/A-Modul ist der Dupline® ASIC Chip. Eine CarloGavazzi Entwicklung, die neueste Technologie unddie jahrelangen Erfahrungen in der industriellen Über-tragungstechnik in einem einzigen Chip komprimiert.Die kleinen Abmessungen und der geringe Energie-verbrauch des ASIC Chips ermöglichen den Bausehr kompakter busgespeister Module, wie z.B. Sen-soren, Lichtschalter, Bewegungsmelder usw.

Codieren und Testen

Die Adressen werden den Dupline® Modulen mitdem Handcodiergerät GAP1605 zugewiesen. DieModule benötigen für die Codierung keine Energie-versorgung oder Verbindung zum Dupline® Bus. DieAdressencodierung ist ebenso leicht wie das Wähleneiner Telefonnummer. Das GTU8 ist ein Testprüfge-rät, das den aktuellen Status lesen und alle 128 Adressen eines laufenden Systems ansteuernkann. Es handelt sich um ein nützliches Gerät, dasbei der Inbetriebnahme und Fehlersuche an einer An-lage (z.B. falsch verdrahtete Ein- oder Ausgangs-module) oder Störungen sehr hilfreich ist. Das GTU8kann direkt an jedem Punkt der Anlage an das Dup -line® Zweileiterkabel angeschlossen werden.


25

Dupline® Funktionsweise

In der nachfolgenden Abbildung ist zwei Eingängenund zwei Ausgängen die gleiche Adresse B3 zuge-ordnet. Jedes Mal, wenn ein Eingangs-Modul mit derAdresse B3 vom Abfragetakt erfasst wird, kontrolliertes den Signalzustand des Eingangs und sendet,falls er aktiviert ist, ein Signal an den Kanalgenera-tor. Der Kanalgenerator erkennt, dass die Adresse B3einen aktiven Eingang hat, unabhängig davon, wel-cher der beiden Eingänge aktiv ist. Alle mit der glei-chen Adresse codierten Eingänge sind ODER-ver-knüpft, und es bestehen keine Beschränkungen fürdie Anzahl von Eingängen, die dieselbe Adresse ha-ben können. Das ist z.B. sehr nützlich, wenn dieBeleuchtung von mehreren, an verschiedenen Stel-len montierten Schaltern gesteuert werden soll. Fallses sich um einen Standard-Kanalgenerator ohne in-telligente Funktionen handelt, werden nur die Aus-gänge mit der Adresse B3 aktualisiert „geschaltet“.Die Funktion, dass alle mit B3 codierten Ausgängedem Eingangsstatus von B3 folgen, ermöglicht dieeinfache Peer-to-Peer-Übertragung eines Signalsohne Einbindung einer intelligenten Einheit. Beim Ein-satz eines konfigurierbaren Mastergenerators kanneiner Adresse eine intelligente Funktion zugewiesen

B3 B3 B3 B3

Basis Dupline®

werden. Wird z.B. der Adresse B3 eine Tast-Schalt-funktion zugeordnet, dann schaltet der mit B3 co-dierte Ausgang jedes Mal Ein-/Aus, wenn der für B3codierte Eingang aktiviert wird. Wird dagegen eineAbschaltverzögerung zugewiesen, bleibt der Aus-gang B3 für die eingestellte Zeit nach Deaktivierungdes Eingangs B3 eingeschaltet. Es besteht keineBeschränkung für die Anzahl der Eingänge, die mitderselben Adresse codiert werden können und da-durch dasselbe Signal ausgeben. Das ist z.B. sehrnützlich, wenn der Status der Beleuchtung oderAlarmsignale an mehreren Stellen angezeigt bzw.wenn mehrere Lasten mit demselben Signal ge-schaltet werden müssen. Die Tatsache, dass ver-schiedene Dupline® E/A-Module Informationen aufderselben Adresse ein- und ausgeben können, oh-ne von der gegenseitigen Existenz zu wissen, ist ei-nes der Hauptmerkmale des Systems und ein Beweisfür den offenen und flexiblen Aufbau von Dupline®.

26

Dupline® Komponenten-BausteineDie breite Dupline® Produktpalette für Industriean-wendungen und die Gebäudeautomation kann nachden Funktionen in verschiedene Kategorien unterteiltwerden, die sie im System übernehmen. Durch dieKombination von Produkten verschiedener Katego-rien sind Komplettlösungen für die unterschiedlich-sten Anwendungen möglich.

KanalgeneratorDer Dupline® Kanalgenerator erzeugt als Herz desganzen Systems das Trägersignal. Damit wird allenModulen im Netzwerk ermöglicht, miteinander zukommunizieren. Es gibt jeweils nur einen einzigen Kanalgenerator in einem Dupline® Netz. Einige Ka-nalgeneratoren verfügen über eingebaute Steuer-und/oder Schnittstellen-Funktionen.

Digitale und analoge EingangsmoduleDiese Module dienen der Erfassung von digitalen undanalogen Signalen für die Übertragung über Dupline®. Sieverbinden Kontakte, Spannungen und analoge Signal-quellen mit Ausgängen nach DIN-Norm wie z.B. 4-20 mA.Ein Zählermodul zum Zählen von Impulsen aus Ener-gieverbrauchszählern gehört ebenfalls zum Angebot.

Digitale und analoge AusgangsmoduleDiese Module dienen zur Ausgabe von Signalen, dieüber Dupline® an die Schaltelemente übertragenwerden. Die Digitalmodule sind mit Relais- oderTransistorausgängen erhältlich und die Analogmodulemit Ausgängen nach DIN-Norm wie z.B. 4-20 mA. Sieverbinden typischerweise Schaltschütze, Lampen, In-strumente, Antriebe usw.

SensorenDupline® Sensoren sind Bus-gespeiste Module zurDirektmessung physikalischer Zustände. Die digi-talen Sensoren können die Anwesenheit von Perso-nen, Magnete, Metall oder Wasserlecks erfassen,während die Analogsensoren Temperatur und Be-leuchtungsstärke messen.

SchnittstellenmoduleBei vielen Anwendungen müssen die Dupline® Sig-nale von einer zentralen SPS oder einem PC ge-steuert und überwacht werden. Für die leichte undflexible Anbindung stehen eine Reihe von Modulenzur Verbindung über serielle Schnittstellen (RS232oder RS485) oder über Standard-Feldbus-Schnitt-stellen (Profibus-DP und DeviceNet) zur Verfügung.

Modems und SignalwandlerManchmal ist es erforderlich, die Dupline® Signalefür die Übertragung auf andere Medien an Stellevon Kupferleitern umzuwandeln. Mit Modems undSignalwandlern kann Dupline® über Telefonleitungen,drahtlos über Funkmodems, über Glasfaser oderüber GSM übertragen werden. Die Übertragungs-reichweite auf Kupferdrähten kann mit Dupline® Lei-tungsverstärkern erhöht werden.

GTS377STouchscreen

EINGANGSMODULE

DISPL

AY-M

ODUL

E

ADRESSEN-KONFIGURATION

GTD50Textanzeige

GAP1506Handcodiergerät

G54606606LED Statusanzeige

G34205501Digitale

Eingänge

G4420740Zählermodule

G88104401Bus-gespeisteLichtschalter

Eingangsmodule

G50101106Bus-gespeiste

einzelneEingangsmodule

G34296470Analoge Eingänge


G38000015Kanalgenerator und Interface

Direkter Anschlus anSPS und PC’s via• Modbus (RS232, RS485)• Verschiedene SPS Protokolle• Profibus-DP• DeviceNet

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Display und VisualisierungDie Komponenten dieser Kategorie dienen alsSchnittstelle zwischen den Benutzern und dem Dup -line® Netzwerk. Der Status digitaler oder analo-ger Signale kann auf Textbildschirmen, Einbauin-strumenten, Touchscreens oder LED-Anzeigen ab-gelesen werden. Die Steuerung von Ausgangssig-nalen ist ebenfalls möglich.

Codier- und PrüfgeräteFür die Überprüfung einer Anlage oder die Adress-codierung von Dupline® Modulen werden wederhochtechnische Prüfgeräte noch ein PC benötigt. Fürdiese Aufgaben reichen zwei einfache Handgerätemit intuitiver Handhabung aus.

PRÜFGERÄTE

MODEMS UNDSIGNALWANDLER

G34305545Digital Ausgänge

GTU8Bus-gespeistesHandprüfgerät

G88301143Bus-gespeistesAusgangsrelaismit 1 Kontakt

G34404443Digitale

Ein-/Ausgänge

G34930000Optische Signalwandler

G34910040Standleitungsmodem

FUNKMODEM(nicht im CG Lieferprogramm)

Fabr. SATELLINE-AS3

D389200Zwischenverstärker

G34485324230Dimmer

Dupline® Produktkategorien

AUSG

ANGS

MODU

LE

G34396470Analoge Ausgänge

28

Der Master-Kanalgenerator

Das fortschrittliche Steuer- undSchnittstellenmodulDer Master-Generator ist der fortschrittlichste Dup line®

Kanalgenerator. Neben der Erzeugung des Dupline®

Trägersignals verfügt er über mehrere intelligenteSteuer- und Netzwerkfunktionen und arbeitet gleich-zeitig als Schnittstelle für PC und SPS. Er kann auchvordefinierte SMS-Alarmmeldungen über ein einge-bautes GSM-Modem (Zubehör) aussenden, oder über

Intelligente FunktionenDie Konfiguration der intelligenten Funktionen imMaster-Generator erfolgt mit einem PC und einerWindows gestützten Software mit grafischer Benut-zeroberfläche. Der Vorgang besteht in der einfachenAuswahl von vorgegebenen Funktion aus einer Li-ste für jede der verwendeten Adressen. Die Funk tionbestimmt, auf welche Weise der Master-Generatorden Ausgangsstatus der ausgewählten Adresse steu-ert, der wiederum auf dem Eingangsstatus, der Zeitoder dem Status anderer Adressen beruht. JedeFunktionsart hat eine Reihe von Parametern, diefestgelegt werden kann. Damit ist es möglich, dieLaufzeit für einen Rollladen nach der Aktivierungfestzulegen und zu bestimmen, ob er aufgrund einesvon einem Windsensor ausgelösten Signals reagie-

ren soll. Falls der Benutzer es wünscht, dass dieBeleuchtung zu bestimmten Tageszeiten und an be-stimmten Wochentagen EIN- oder AUS- geschaltetwerden soll, kann dieser Adresse eine Echtzeit-Funktion zugewiesen werden. Die sogenannte Ma-ster-Funktion ermöglicht es, mit einem aktivierten Ein-gang ein vorgegebenes Ausgangsmuster an ver-schiedenen Adressen auszulösen. Dies ist eine ty-pische Anwendung für Aufgaben der Beleuch-tungssteuerung wie „Alles-AUS“ oder „Willkommenzu Hause“. Weitere Funktionen sind z.B. die Über-wachung von ISA-Alarmen, die Überwachung vonanalogen Grenzwerten, die Auswahl von Zeitfunk-tionen, Jahreskalender, Boole’sche Logikfunktionenmit UND, ODER und XODER usw..

ein externes Funkmodem die Verbindung zu mehre-ren anderen Master-Generatoren aufbauen.


Master-Generator

Dupline®

E/A-Module• Digital• Analog

29

Eigenständiger BetriebDer Master-Generator wird oft in Anwendungen für dieSteuerung und Überwachung von privaten Häusern,Gewerbegebäuden und externen Stationen einge-setzt. Für diese Anlagen, die oft unbesetzt sind, bie-tet der Master-Generator eine einfache Lösung einerautomatischen Steuerung, kombiniert mit der Mög-lichkeit einer externen Steuerung und Überwachungmit Hilfe des integrierten GSM Modems (Zubehör). ImAlarmfall sendet der Master Generator eine benut-zerdefinierte SMS Meldung an ein Mobiltelefon oderan einen PC. Es können bis zu 4 Telefonnummern fürden Empfang der SMS-Alarmmeldung festgelegtwerden: entweder gleichzeitig oder nacheinander biszur Quittierung. Der Benutzer kann auch eine SMS-Nachricht an den Master-Generator senden mit demBefehl, einen bestimmten Ausgang EIN- oder AUS-zuschalten oder mit der Aufforderung, eine Rück-

Große Systeme, in einem Netzwerk vonMaster-GeneratorenDupline®-Lösungen für große Gebäude, Produk-tionsprozesse oder öffentliche Anlagen können mitHilfe eines Dupline®-Netzwerks mit jeweils einemMaster-Generator in jedem Abschnitt der Anlagerealisiert werden. Es können bis zu 32 Master-Ge-neratoren über ein übergeordnetes Netzwerk zu-sammengeschaltet werden, das entweder auf RS485oder Ethernet (mit Signalwandlern) aufbaut. Der Ma-ster KG, der als Master RS485 (#32) konfiguriertwird, koordiniert den automatischen Datenaustauschzwischen allen Master-Generatoren, so dass jedesModul kontinuierlich mit dem Status jeder Dupline®-Adresse des gesamten Systems aktualisiert wird.Jeder Master-Generator überwacht den eigenen Ab-schnitt mit 128 Adressen, kann aber auch so konfi-guriert werden, dass er auf Signale aus den anderenNetzwerken reagiert. Wenn z.B. das Dupline®-Netz-werk des obersten Flurs eines Gebäudes mit einemWindgeschwindigkeitssensor ausgestattet ist, dannkönnen die Master-Generatoren in allen anderen Du-

pline®-Netzwerken die Winddaten lesen und für dieeigene Steuerfunktion der lokalen Rollladen verwen -den. Ein weiteres Beispiel ist die Möglichkeit, dieBeleuchtung des ganzen Gebäudes durch Betätigungeines einzigen Schalters im Erdgeschoss auszu-schalten und die Option, alle Alarmsignale in einemMaster-Generator zusammenzuführen.Diese Zusammenschaltung gewährleistet ein siche-res Betriebssystem, da bei einem Kurzschluss odereiner Unterbrechung des RS485-Netzwerkes zwi-schen den Master-Generatoren die Steuerfunktio-nen der einzelnen Dupline®-Netzwerke weiterhin in Be-trieb bleiben, die natürlich nur mit den lokalen Signalenarbeiten können. Falls ein Dupline®-Netzwerk kurz-geschlossen oder unterbrochen wird, arbeiten alle an-deren Dupline®-Netzwerke einfach weiter. In solchenSystemen wird üblicherweise ein PC mit SCADA-Software zur Überwachung des Gesamtsystems undzum Austausch der Steuerparameter wie Tempera-tursollwerte und Schaltzeiten eingesetzt.

AUS E

IN

AUSE

IN

antwort mit dem Status einer bestimmten Adresse zusenden. Die SMS Funktion kann durch ein Passwortund per Kontrolle der Nummer, von der die SMS-Nachricht gesendet wird, abgesichert werden.

Der Master-Generator

MGEN Master # 32 Dupline® # 32

MGEN Slave # 1 Dupline® # 2

MGEN Slave # 2 Dupline® # 1

RS485 Modbus

30

AUS E

IN

AUSE

IN

AUS E

IN

AUS

IN

AUS E

INEIN

Master-Generator als Schnittstellezu Funkmodem

In einigen Anwendungen ist es nicht praktikabeloder sogar unmöglich, auf bestimmten StreckenLeitungen zu verlegen. Der Master-Generator be-

nutzt hierbei die Möglichkeit, eine drahtlose Verbin-dung zu anderen Master-Generatoren mit externenFunkmodems herzustellen. Ein Master-Generator

AUS





In großen Dupline®-Systemen wird dies durch Ver-bindung der COM-Schnittstelle vom PC mit einer derRS232 Schnittstellen des als RS485 Masters fun-gierenden Master-Generators erreicht. Dadurch wirdder PC in die Lage versetzt, die Daten im gesamtenDupline®-Netzwerk zu lesen, zu überwachen unddie Konfigurationsdatei von jedem Master-Genera-tor zu lesen und zu schreiben. Es ist ebenso mög-lich, eine SPS oder einen PC als Master im RS485-Netzwerk einzusetzen. In diesem Fall besteht kein au-tomatischer Datenaustausch zwischen den Dupline®-Netzwerken, aber die Reaktionszeit im RS485-Netz-werk ist etwas schneller.

RS232 Modbus

31

Dupline® als Fern-E/A-System

Dupline® wird häufig als Fern-E/A-System für SPS undPC mit SCADA-Software eingesetzt, typischerweisebei Anwendungen, wo die einzigartigen Dupline®

Merkmale den Systemanforderungen entsprechen.

Produktspezifische SPS-Schnittstellenerleichtern die Einbindung

Selbst kleinste SPS haben heute serielle Kommuni-kationsschnittstellen und gewährleisten dadurch ei-ne ausgezeichnete Plattform für eine kostengünsti-ge Anbindung an Dupline®. Viele SPS-Programmie-rer sind jedoch ungern bereit, sich mit seriellen Kom-munikationsprotokollen peripherer Geräte zu be-schäftigen. Die Dupline® Master Module schliessendaher die spezifischen Schnittstellen aller bekanntenund handelsüblichen SPS-Marken ein. Beim Ein-satz als Master übernehmen diese Module die seri-elle Kommunikation mithilfe der SPS-eigenen Pro-tokolle. Sobald die beiden Geräte verbunden werden,beginnt das Dupline®-Mastermodul, die Dupline®

Daten direkt in einen bestimmten Bereich des SPS-Speichers zu schreiben und aus einem anderenSpeicherbereich zu lesen, welche Signale im Dup -line®-Netzwerk auszugeben sind. Für jedes spezifi-sches SPS-Mastermodul besteht eine Querver-weisliste, in der festgelegt ist, welcher SPS-Spei-cherbereich benutzt werden muss und wo die Datenfür die individuellen Dupline®-Adressen zu findensind. Eine effiziente Benutzung dieses Konzeptes

Um die schnelle und wirtschaftliche Einbindung in diehöhere Steuerebene zu erleichtern, ist eine Reihe vonseriellen Schnittstellen für RS232/RS485, Ethernet,LON-Bus und Feldbus-Gateway entwickelt worden.

muss als Master bestimmt werden, und bis zu 31 wei-tere Master-Generatoren können als Unterstationeneingesetzt werden. Der Master-Master-Generatorsorgt für die kontinuierliche Dupline®-Datenabfrageund -aktualisierung von allen Unterstationen über

ein Funkmodem-Netzwerk. Auf diese Weise arbeitetdas gesamte System wie ein einziges großes Dup -line®-Netzwerk, in dem alle Daten an jedem Punkt desSystems ein- und ausgegeben werden können.

verwandelt eine einfache SPS in eine leistungsstar-ke Steuerung mit modularem E/A-System für großeEntfernungen.Schnittstellen sind für folgende SPS-Marken liefer-bar: Siemens, Allen-Bradley, Group Schneider, Om-ron, Mitsubishi, GE-Fanuc, Toshiba, Koyo, Idec,Matsushita und LG.

RS485 / RS232Verwendung spezifischer

SPS Protokolle


AUS E

IN

AUSE

IN

Der Master-Generator

32

Anbindung an SPS über Feldbus-Gateways

Viele SPS-Steuerungen verfügen heute bereits über ei-ne integrierte Feldbus-Schnittstelle wie z.B. bei den be-kannten SPS-Marken Siemens , die den Profibus-DPverwendet, und Allen-Bradley, die DeviceNet benutzt.Gateways, die Dupline® Daten in das Feldbus-Proto-koll übersetzen und umgekehrt, sind für die beidenführenden Feldbussysteme lieferbar. Die SPS-Feldbus-Kommunikations-Schnittstellen sind hilfreich für die Du-pline® Einbindung, da sie ein standardisiertes Ver-fahren der automatischen Datenübertragung zwi-schen der SPS (Master) und den Dupline® Feldbus-Gateways (Slaves) bieten. Der SPS-Programmierer

braucht sich nicht mehr mit seriellen Protokollen ab-zugeben, da das SPS-Betriebssystem automatisch dieKommunikationsaufgabe übernimmt. Ein weiterer Vor-teil liegt in der Möglichkeit, mehrere Gateways andieselbe SPS-Feldbus-Schnittstelle anzuschließen.Das ermöglicht den Aufbau eines Systems mit tau-senden von E/A-Punkten und Aktualisierungszeiten,die kleiner als ein Dupline® Zyklus sind.

ModbusProfibus-DPDeviceNet

AUS E

IN

AUSE

IN



AUS E

IN

AUSE

IN

PC mit Visualisierungs-Softwareund Dupline® als Fern-E/A-System

Die gebräuchlichste Art, ein oder mehrere Dupline®

Netze an einen PC mit Visualisierungssoftware anzu-schließen, ist der Einsatz von einer oder mehreren se-riellen RS232/RS485 Schnittstellen mit ModBus Pro-tokoll. Es gibt zwei Schnittstellentypen: Das einfacheModbus Mastermodul, das 128 digitale E/A-Signale und32 analoge Werte (AnaLink) bearbeiten kann, und derProfi-Master Generator, der sowohl 128 digitale Signale,128 analoge Werte (alle Protokolle) und 128 Zählerverarbeiten kann. Es können bis zu 32 Master-Gene-ratoren über die RS485 Ebene miteinander vernetzt wer-den. Die Anbindung an das Ethernet ist mit einem

Ethernet-Gateway ebenfalls möglich. Die meisten Vi-sualisierungs-Softwarepakete beinhalten bereits seri-elle Schnittstellentreiber für das Modbus-Protokoll undkönnen daher direkt mit Dupline® über Schnittstellenkommunizieren. Um die Einbindung von standardi-sierten Software-Systemen weiter zu erleichtern, stehtein OPC-Server für Modbus-Schnittstellen zur Verfü-gung. Für Anwender, die eigene Anwendungspro-gramme entwickeln möchten, ist ein Dupline® ActiveX-Treiber für die serielle Schnittstellenkommunikation mitModbus Protokoll im Angebot. ActiveX ist ein Micro-soft-Standard für die Kommunikation zwischen zweiSoftware-Produkten. In einigen Anwendungen bestehtdie Anforderung einfach darin, die Dupline® Daten in


I/O Modules• Digital• Analogue

Multimode-GlasfaserA1 A2 Kabelpaar A2 A1

33

eine Excel-Tabelle zu übertragen. Das ist eine typi-sche Anwendung bei Energie-Überwachungssyste-men, bei denen die Werte des Energieverbrauchs-zählers auf einem PC gespeichert und analysiert wer-den müssen. Mit dem Dupline® DDE-Treiber wird diesauf einfache Weise und ohne Einsatz einer kostspieli-gen Visualisierungssoftware gelöst. Das gewünschte

Übertragung von Dupline® Signalenüber Glasfasern

Die optischen Dupline® Signalwandler ermöglichenden Einsatz von Glasfasern als Übertragungsmedi-um in einem oder mehreren Abschnitten eines Du-pline® Netzwerks. Ein Modul wandelt das Dupline®

Signal aus dem elektrischen in das optische Formatum, während ein anderes Modul das Trägersignal aus

dem optischen wieder in ein elektrisches Formatumwandelt. Entfernungen bis zu 5 km können überein optisches Glasfaserpaar überwunden werden. DieMöglichkeit, frei elektrische und optische Strecken zukombinieren, erleichtert die Anpassung an die Sy-stemanforderung. Glasfaser kann sehr nützlich sein,wenn Dupline® Signale in geographischen Gebietenmit häufigen Gewittern oder in Abschnitten mit star-ken el. Störfeldern übertragen werden müssen. Es wirdheute immer mehr zu einem „Muss“, Glasfaserkabelin bestimmten Strecken einzusetzen.

Dupline® Signal/Adresse wird einfach mit der Maus aus-gewählt und anschließend in eine Zelle der Excel-Ta-belle kopiert. Von diesem Moment an wird die Zelle dy-namisch mit Dupline® Echtzeit-Informationen aktuali-siert. Es ist auch möglich, in Excel Tastenfelder für dieAktivierung von Dupline® Adressen oder zum Rück-setzen von Zählern zu definieren.

Modbus/RS485Ethernet (mitSignalwandlern)

AUS EI

N

AUSEI

N



AUS EI

N

AUSEI

N

EIN

AUS E

IN

AUS

Schnittstellenlösungen und Vernetzung

E/A-Module• Digital• Analog

Internet Verbindung

Internet Verbindung

Inte

rnet

Verb

indu

ng

Nutzer Zugang

Datenübertragung über das

II nn tt ee rr nn eett

• Überwachen und Steuern der Anlagenüber GSM oder dem Internet

• Echtzeit- und historische Daten über das Internet

• Einfache Installation und Konfiguration

• Hohe Datensicherheit

• Aufzeichnung von Alarmen, Energie-und Wasserverbrauch, Temperatur,Feuchtigkeit, Durchfluss, Füllstand etc.

• Steuerung der digitalen Signale

• SMS-Alarmmeldungen direkt aufs Handy

• Keine Neuinvestitionen in PCs oderanderes Equipment


Das Dupline®-Online System bieteteinen Service auf Internetbasis fürauto matisches Aufzeichnen vonAlarmen, Aufnehmen von Ereignissenmit Zeit- und Datumsstempel, Auf-zeichnungen analoger Werte mitTrendkurvenaufzeichnung wie z.B.Energieverbrauch

35

Inte

rnet

Ver

bind

ung Ereignisse/Gespeicherte Daten

Steuerbefehle

Datenbank

Steuer-befehle

Internet Datenübertragung per GSM

Zentraler Server

SMS Alarm

Ereignisse/Gespeicherte Daten

II nn tt ee rr nn eett

Einfache und flexible Kontrolle von fernzusteuernden Applikationen über das Internet

Mit Dupline®-Online können Sieprinzipiell jede Einrichtung überdas Internet fernsteuern. Die einzige Anforderung ist dieErfassung der Signale per GSModer ein Internetzugang.Das System besteht aus einemüber Internet erreichbaren Ser -ver, der von den Dupline®-Da -ten loggern über GSM oderInternet Daten empfängt undBefehle überträgt. Diese Datenwerden in einer zentralen Da -tenbank gespeichert. Meh rereBenutzer teilen sich den Du p -line® Online Server.

Der Zugriff auf die eigenenDaten ist nur mittels Benutzer-und Passworteingabe möglich.Zusätzliche Computer-Hard-ware ist hierbei nicht nötig. Dupline® ist die Schnittstelle zurphysikalischen Welt in Formvon Sensoren, Aktoren, Schal-tern, Energiemessgeräten etc.– ein hochflexibler Feldbus,bewiesen in weltweit mehr als100.000 Anwendungen. Die modular aufgebaute undumfassende Dupline®-Produkt-palette macht es möglich, dierichtige E/A-Konfiguration für

nahezu alle Applikationen maß-zuschneidern. Ein zukünftigerAusbau von Systemen ist durchHinzufügen von weiteren E/A-Modulen jeder Zeit möglich.Typische Dupline®-Online Appli -kationen sind z.B. automati-sches Sammeln von Energie-,Wasser- und Gasverbrauch fürGebäude, Überwachen vonLebensmitteltemperaturen inKühlhäusern und Lebensmittel -geschäften, Überwachen undSteuern von Füllständen, Alar -men und Durchfluss in Wasser -ver teilungssystemen.

Dupline® Online

36

Spezifizierungsphase

SystemunabhängigDupline® ist systemunabhängig und kann praktischan jedes andere System (digital, analog, numerisch)angeschlossen werden.

Planung wie bei konventionellenEl. AnlagenSignale und Geräte können auf die gleiche Weise wiebei konventionellen Anlagen spezifiziert werden.

Bidirektionale KommunikationDupline® überträgt analoge und digitale Signale in bei-de Richtungen.

Planungsphase

Verdrahtungskosten unter KontrolleEinsparungen bei den Montagekosten verbesserndie Wettbewerbsfähigkeit sowohl der Planungs- alsauch der Installationsbetriebe.

Wirtschaftliche InstallationVerglichen mit der konventionellen Punkt-zu-Punkt-Verdrahtung fallen bei Dupline® wesentlich geringe-re Materialkosten an. Selbst bei Einbeziehung der In-stallationskosten ist Dupline® kostengünstiger.

Optimierte KabelführungBenutzen Sie immer die einfachste Kabelführungund nicht nur die mögliche. Einfache Auslegung derKabelstrecke.

Realisierung

Flexible Integration in ProjektabläufeDie Dupline® Installation kann auf einfache Weise aufdie Projektentwicklung vor Ort abgestimmt werden.

Änderungen in letzter Minutesind kein Problem, Änderungen während des Pro-jektfortschritts erfordern keine Umstellung des ge-samten Systems.

Benutzung vorhandener LeiterVorhandene Kabel können in vielen Fällen verwen-det werden, wodurch die Projektkosten beträcht-lich gesenkt werden.

600

m80

0 m

1000

m12

00 m

1400

m16

00 m

1800

m20

00 m

2200

m24

00 m

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m28

00 m

3000

m

5000

10000

15000

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25000

30000

35000

40000

Inst

alla

tion

Cost

Distance in m

Dupline®Installation

KonventionelleInstallation

Kostenvergleich zwischen einer konventionel-len Installation und Dupline® für 64 Signale


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Schutz der KapitalinvestitionDupline® stellt ein zukunftorientiertesInstallationskonzept dar, das ständigSystemänderungen, Veränderungen inSystemanwendungen und Ersatz vonMaschinen berücksichtigt.

Optimiertes Ressourcen-Managementbietet vollständige Transparenz allerSystemdaten für Energiemanagement, der Überwachung von Wasser-, Gas-, Ölverbrauch.

Betrieb und Wartung

Hohe SystemverfügbarkeitZuverlässige, erprobte Technologie und weltweiteInstallationserfahrung sorgen für unterbrechungs-freien Betrieb.

Vollständiger SystemzugriffZugang zu jeder Zeit und an jedem Punkt über Mo-dems und das öffentliche Telefonnetz.

Leicht verständlich und einfach zu wartenDer Betrieb und die Wartung des Systems erfor-dern keine Spezialkenntnisse.

Vorteile in allen Projektphasen

Codieren mit dem Codiergerät GAP1605Für die meisten Dupline® Komponenten erfolgt dieAdresszuweisung mit dem Hand-CodiergerätGAP1605. Die Bedienung des Gerätes ist verständ-lich und erfordert keine speziellen Fähigkeiten.

Installation und Inbetriebnahme

Direkte AnschlüsseDupline® Schalter, Sensoren, Stellelemente und Dis-plays werden direkt angeschlossen, wodurch dieZahl zusätzlicher Klemmen reduziert wird.

Beachtliche Reduzierung von VerdrahtungsfehlernIm Vergleich zu mehradrigen Verkabelungen wer-den falsche Anschlüsse weitgehend eingeschränkt.

Leichte SignalverfolgungDupline® vermeidet hunderte von Einzeldrähten.

Zugriff auf jedes und alle Signale zu jeder ZeitSimulierung und Beobachtung der Signale miteinem Handprüfgerät im Augenblick des Vor-gangs.

Zeitsparende Überprüfung der VerdrahtungEin-/Ausgangssignale werden vor Ort angeschlossen.Es sind nur zwei Leiter zu überprüfen.

38

Notizen

CARLO GAVAZZIA u t o m a t i o n C o m p o n e n t s

Ihr Ansprechpartner in DeutschlandCarlo Gavazzi GmbHD-64293 DarmstadtTel. 06151 8100-0Fax 06151 8100-41E-Mail: [email protected]

Ihr Ansprechpartner in ÖsterreichCarlo Gavazzi GmbHA-1230 WienTel. 01 888 4112Fax 01889 1053E-Mail: [email protected]

Ihr Ansprechpartner in der SchweizCarlo Gavazzi AGCH-6312 SteinhausenTel. 041 747 45 35Fax 041 747 45 40E-Mai: [email protected]

Informationen überCARLO GAVAZZI Internationalerhalten Sie unter:www.carlogavazzi.com/ac

Elektronische Produktinformationenund Datenblätter zum herunterladenerhalten Sie unter:http://productsonline.info C

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dupline feld- und installationsbus - gavazzi€¦ · zepten für elektrische anlagen in gebäuden,...

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