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Maschinensteuerung, welche Verbindung ?
Hallo,
zum Ende des alten Jahres mal ein Thema für die Zukunft : Wir benutzen in der Firma den CAN-OPEN-Bus zur Ansteuerung von Positionieruings-systemen. Das dazugehörige Programm wird ständig weiterentwickelt. Nun haben sich in den letzten Jahren mehrere Bus-Systeme für solche Steuerungen herauskristallisiert, welche von etlichen Firmen "supported" werden. Die Frage ist nun, welches System / welche Systeme werden in der Zukunft das "Rennen machen" ? Maßgeblich hierfür ist eine Unanfälligkeit gegen Störspannung und zum anderen eine möglichst einfache Verdrahtung - zum Anderen ist auch eine breite Anwendungsvielfalt sicherlich ein Kriterium. Ich würde spontan für zukünftige Systeme folgende Verbindungen favorisieren: 1) USB 2) Netzwerk (RJ) zu 1) : wegen der verbreiteten Anwendung zu 2) : wegen der verbreiteten Anwendung / Kompatiblität zu (Siemens) SPS meiner bescheidenen Meinung nach werden andere Systeme über kurz oder lang vom Markt verdrängt werden. Was mein Ihr ?` p.s. einen guten Rutsch und ein erfolgreiches Jahr 2011 :thumb: |
AW: Maschinensteuerung, welche Verbindung ?
Hallo,
wie wärs mit dem ![]() Sehr viele Hersteller von Komponenten für den Maschinenbau (Siemens, Fanuc, Festo, MPM, Balluff, ...) verwenden diesen Standard. Der Profibus hat sich in den letzten Jahren ziemlich hervorgehoben. Vor allem halt auch, weil man die Komponenten leicht verbinden kann. (Jedenfalls hab ich das im Maschinenbau in den letzten Jahren sehr festgestellt) |
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Hallo Helmi,
... Profibus ... leider haben manche Hersteller von Komponenten (I/O-Module, Servos) schon jetzt die Einstellung des Supportes für den Profibus angekündigt, ebenso viele unterstützen diesen Bus allerdings noch, bleibt abzuwarten, wie sich das weiter entwickelt. |
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Ich bin auf so einigen Anlagen unterwegs, und bis Dato kam mir praktisch ausschließlich der Profibus unter - zumindest was die Verbindung unter SPSen und im Feld angeht. Die Kommunikation zu einem DV läuft für Gewöhnlich dann via CP, also Ethernet, was Brücken zu Bauteilen ermöglicht, die nur via Ethernet/COM/wasauchimmer anschließbar sind. Den CAN Bus z.B. kenne ich nur in Verbindung mit Haustechnik, in der Industrie kaum bzw. nicht.
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Zumindest Ethernet ist in der Lichttechnik stark am kommen.
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Zitat:
bei Servo-Antrieben (Lenze, AMK ..) |
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Wie sieht das denn mit der Komponentenverfügbarkeit bei den Systemen aus?
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Die Hardware von Profibus basiert auf der guten alten RS-485 Schnittstelle, das ist halt nicht mehr Stand der Technik und kommt bei komplexen Anwendungen an seine Grenzen.
Potentielle Nachfolger, die auf Ethernet aufsetzen, gibt es eine ganze Reihe:
Wenn man auf einen bestimmten Hersteller festgelegt ist, ergibt sich meist daraus das Bussystem. Nicht alle Antriebsanwendungen verwenden aber solche Bussysteme, wenn die harte Echtzeit nur z.B. innerhalb von SPS oder Robotersteuerung stattfindet, reicht außerhalb normales Ethernet. |
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Zitat:
die installierte Basis von Profibus dürfte riesig sein, das lässt man nicht so einfach verfallen. USB ist in diesem Umfeld völlig ungeeignet. Gruss Reinhard |
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Hallo,
noch was zu Ethernet: der Vorteil, Ethernet-Hardware zu verwenden, ist bei näherer Betrachtung deutlich zu relativieren. Ich habe selbst Hard- und Software von Steuerungen internetfähig ausgelegt, so dass ein Versuchsleiter im Urlaub auf den Bahamas in seinem Labor Messungen abrufen kann - ABER: 1. kommt das doch relativ selten vor. 2. unterbindet das fast immer die Administration aus Sicherheitsgründen - man denke nur an den Stuxnet-Wurm, der Siemenssteuerungen angreift. Praktisch niemand erlaubt den Zugriff von aussen auf Steuerungen und in Zukunft wird man noch mehr abschotten müssen. Aus den gleichen Gründen ist auch die Steuerung z.B. einer Galvanik-Anlage so gut wie nie in das Firmennetz für Verwaltung, Buchhaltung usw. integriert. Das ist nur was für Träumer vom Great Unified Network, wo jede Fräsmaschine einen Account bei Facebook hat. Gruss Reinhard |
AW: Maschinensteuerung, welche Verbindung ?
Hallo,
ein geeignetes Bussystem kann man dir so pauschal nicht nennen. Profibus stirbt in vielen Bereichen so schnell nicht aus, da es kaum einen einfacher zu konfigurierenden und zuverlässigeren Bus gibt (meine Erfahrung). Hardware konfiguriert, angesteckt, läuft. Richtig ist jedoch, dass der Trend in Richtung Ethernet geht. Wir setzen übrigens sehr viele Profibus-Geräte ein, wobei es hier um die Verbindung zur SPS geht (der ist dort sehr beliebt). Bei Positioniersystemen kann das ganz anders aussehen. Bei schnellen Echtzeitanwendungen sind andere Busse zu empfehlen als bei nicht-echtzeitfähigen Anforderungen. USB würde ich in der Industrie eher außen vor lassen. Ich kenne kaum Geräte, die das unterstützen, außer für Firmware-Updates oder zur Konfiguration. Nicht für die Kommunikation untereinander. Die Standard-RJ45- und -RJ50-Stecker haben viele Nachteile, speziell was Vibrationen angeht. Da halten diese z.T. nicht vernünftig. Hier sind verschraubte Stecker besser. Das müssen jedoch auch die entsprechenden Geräte unterstützen, was normalerweise nicht der Fall ist. CANopen wird von einigen Hersteller unterstützt, von vielen jedoch nicht. Hier muss man wirklich abwägen, wie die Anforderungen sind:
DEN Standardbus gibt es leider nicht. Schön wär's ... |
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so ganz ungeeignet kann es nicht sein, da viele Bus-Komponenten (wir verwenden bis zu 64 Dig In und bis zu 256 Dig Out, ggf. auch analoge I/O-Systeme) seit einiger Zeit auch mit USB-Schnittstelle zu haben sind. Derzeit verwenden wir einen externen USB zu CAN-OPEN-Controller, nur wenn ich auch direkt per USB die Systeme konnektieren kann, ist USB oder Ethernet wohl langfristig die bessere Wahl. Im Allgemeinen haben wir Bus-Kabellängen von 3 ... 5 mtr. - ist also noch kein Problem. :-D Allen ein frohes neues Jahr !!!!!!!!!!!!!! @ Matze : danke für die Ausführliche Antwort. |
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Hallo,
ich kenne USB in der Industrie vor allem im Bereich Messtechnik z.B. ![]() ![]() bei Adaptern für Bussysteme wie CAN,LIN,I^2C oder SPI und dann noch für die ganze Logistikgeschichte wie Barcode und Etikettendruck. Für Antriebslösungen kommt es meiner Meinung nach schon wegen der begrenzten Kabellänge nicht in Frage. |
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Die max. Anzahl der Teilnehmer kann die verschiedenen Bussysteme ggf. auch einschränken. Ich vermute, ihr habt nicht sonderlich viele, aber wenn IO, Motorcontroller etc. verwendet wird, sollte das nicht vernachlässigt werden. Speziell im Hinblick auf die Zukunft. Wo ihr jetzt mit 100 Teilnehmern auskommt, könnten es in zukünftigen Anlagen 200 sein. Wenn ihr mit euren bisherigen Bussystemen zufrieden seid und es keinen driftigen Grund zum Wechseln gibt (ein Wechsel ist oft teurer als man denkt), würde ich nicht versuchen, auf ein mögliches zukunftssicherers Bussystem zu setzen. Später kritallisiert sich dann doch etwas anderes heraus und man bereuht diesen Schritt. In diesem Bereich tut sich meiner Meinung nach zu viel, um sagen zu können, was den Markt in einigen Jahren beherrschen wird. Ich vermute, es wird immer zahlreiche Bussysteme geben. Die Hersteller wissen genau so wenig wie wir, was in Zukunft sein wird. Sie würden Kunden verlieren, wenn sie plötzlich sämtliche Bussysteme umstellen etc. So schnell kann sich da gar nichts ändern. Das istr ähnlich wie bei den Programmiersprachen. Da gibt es auch C#, C++, Delphi, VisualBasic & Co. und das seit Jahren bzw. Jahrzehnten. Ich habe jedoch festgestellt, dass immer mehr Hersteller zusätzliche Bussysteme unterstützen. Wo vor ein paar Jahren nut EtherCAT drinnen war, gibt es heute mehrere Optionen mit EtherCAT, Profinet und CANopen (nur als Beispiel). |
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![]() Entsprechend gibt es bei diesem Hersteller eine Familie von PC-Steckkarten, mit denen man mit einer API diverse Bussysteme ansprechen kann. |
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Hallo,
vielen Dank erstmal für die vielen Anregungen. Ziel soll es sein , in Zukunft komplexere Systeme (mehrere Messmöglichkeiten) anzusteuern - bei Beibehaltuhng des eigentlichen Positionierungssystems: 3 Achsen, bis zu 256 Geräte (Messer). Dies funktioniert mit CAN-OPEN bisher auch ganz gut. Einige Kunden wollen jetzt aber Verbindungen zu vorhandenen Geräten herstellen, um die Kommunikation mit dem Positionierungssysterm zu erweitern. Dies geschieht derzeit per Ethernet - somit sind also schon (mind.) zwei verschiedene Systeme im Einsatz. Deshalb wird wohl über kurz oder lang die Entscheidung zu Gunsten eines Bus-Systemes fallen müssen (sieht derzeit stark nach Ethernet aus). |
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Ich wäre mir nicht so sicher, ob man mit einem Bussystem auskommt. Schön wäre es, keine Frage. Aber wenn Kunden nun gerne CANopen von euch einsetzen und Geräte, die kein Ethernet können, war's das.
Spätestens dann müsst ihr beide Systeme unterstützen. Wir schaffen es auch nicht, mit nur einem Bussystem auszukommen. Da sind Theorie und Praxis, wie so oft, zweierlei. Und Ethernet hat die genannten Nachteile (nicht echtzeitfähig, es sei denn, ihr nutzt teures Profinet, EtherCAT & Co und die Stecker, die je nach Anlage Probleme machen). Ich kenne eure ANlagen nicht, aber je komplexer die Anlagen, desto schwieriger wird es, mit einem Bussystem auzukommen. Wir haben einige Kunden, die schreiben uns genau vor, welche Geräte wir verwenden sollen (Markiersysteme etc) und die haben natürlich nie alle die gleichen Schnittstellen. Manche haben nur RS232 und Profibus, manche nur Ethernet und andere wieder was anderes. Aber ich drücke euch die Daumen, dass ihr es später nicht bereuen werdet, hier eingleisig zu fahren. |
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Messtechnik im Labor ist wieder was anderes - für Industrieanlagen dagegen ist galvanische Trennung i.d.R. ein Muss (während in der Messtechnik sowieso meistens eine gemeinsame Masse da ist). Ausserdem reicht die Länge bei weitem nicht, in einer Galvanoanlage z.B. müsste ich alle paar Meter einen wasserdichten säurefesten USB-Hub montieren, den gibt es meines Wissens nicht und ich schätze es wird ihn auch nicht geben. Noch dazu ist USB "zu schnell": das System ist ausgelegt auf die Durchsatzraten von Festplatten usw., in Version 3 im GBit/s Bereich, da ist eine einfache Trennung per Optokoppler wie bei einer herkömmlichen seriellen Schnittstelle nicht möglich. Für Sensoren, Heizungen, Antriebe usw. wird die Geschwindigkeit aber nicht annähernd gebraucht. Gruss Reinhard |
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Hallo,
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![]() Frag mal die Leute aus der industriellen Bildverarbeitung, ob ihnen Gigabit Ethernet zu schnell ist. :P Selbst im Automobilbereich kommt jetzt Ethernet, weil die ganzen Steuergeräte mittlerweile so viele Daten austauschen müssen, dass der CAN-Bus das nicht mehr leisten kann. ![]() |
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Ganz klar Ethernet! Kann man bis ins Feld benutzen, heißt dann PROFINET-IO.
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Ethernet ist sicherlich nicht der schlechteste Weg. Aber wie gesgat, unüberlegt zu sagen "Ethernet kann alles" o.ä. wäre fatal. Das normale Standard-Ethernet wird z.B. im Auto nie alle Aufgaben erfüllen können und in Maschinen, je nach Aufgabenstellung, genauso wenig. @divBy0: Da sieht man ja schon, wie es mit Ethernet ist. Hier gibt es viele viele Hersteller-Standards. Beispielsweise Profinet, was du ansprichst. Wieso sollte man nicht EtherCAT o.ä. nutzen? Es wird nie den einen Standard geben, wie ich bereits sagte. Mit Profinet kämen wir z.B. nicht sehr weit. Das muss man wirklich genau prüfen, welche Peripherie was bietet. Wenn nur das 0815-Ethernet unterstützt wird und nicht Profinet, war's das mit DEM Ethernet. Und die angesprochenen, z.T. weniger industrietauglichen RJxx-Stecker darf man auch nicht vernachlässigen, wie bereits angesprochen. Am Ende dieser Diskussion wird ganz sicher nicht da stehen "Nimm das, damit kannst du alles lösen", wenn wir hier sachlich bleiben und überlegt antworten (@divBy0). Aber die Diskussion spricht Vor- und Nachteile der Bussysteme an, was mir gefällt. Abwägen muss dann jeder selbst. |
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Hallo,
ich denke, wir werden wohl erstmal bei CAN-OPEN und Ethernet für erweiterte Aufgaben bleiben. Bei den Servo's benötigen wir auf jeden Fall eine Echtzeit-Verarbeitung - dies erledigt der CAN-Open-Bus derzeit noch zufriedenstellend. Schema anbei.. Was bisher noch nicht erwähnt wurde : Der von uns benutzte USB to CAN-Adapter kann mit bis zu vier parallel angeschlossenen "End-"widerständen von je 120 Ohm betrieben werden, d.h., dass der Bus etwa mit 100mA betrieben werden kann, was die Anfälligkeit bezüglich Störspannungen in "EMV-verseuchten"-Räumen erheblich vermindert. Bezüglich der Bus-Auswahl ist also u.U. auch die Umgebung von besonderer Bedeutung, insbesondere in Fabriken, Maschinenhallen ... |
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Es standen aber nur USB und Ethernet zur Auswahl. Als Steuerung wurde Siemens erwähnt und da nimmt man halt erst mal Profinet, da es von Siemens auch dezentrale Profinet Peripherie gibt.
Profinet IRT kann mit entsprechenden Scalance Switchen mit 3ms Zykluszeit betrieben werden und ist damit für schnelle Positionierung ganz gut geeignet. |
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![]() Die halten genau so gut, wie XLR Stecker. |
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Ich möchte vermeiden, dass wir in Zukunft Probleme haben werden. |
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Ich direkt nicht, habe aber von Leuten in der Firma gehört, dass es da bei Vibrationen zu Problemen kommen kann.
Es gibt z.B. Reibschweißanlagen, da vibriert eine ganze Maschinenhalle. Für sowas wären diese Stecker nicht geeignet. Nicht ohne Grund gibt es Hersteller, die hierfür ![]() Nur die Geräte, die man so kauft, haben solche Buchsen normalerweise nicht. Nachtrag: Sehr gut geeignet sind z.B. die ![]() Nachtrag 2: Evtl. ist das das, was divBy0 unter mir meint. |
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Für Ethercat gibt es meines Wissens auch M8-Stecker oder so. Ich glaube Phoenix hat so was.
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![]() Geräte mit IP65 oder IP67 geschützten Gehäusen haben meist sowas. An dieser Box sieht man das gut: ![]() Leider gibt es verschiedene Typen. Ich habe mehrere Geräte von unterschiedlichen Herstellern und die brauchen alle etwas andere Kabel. Manche haben Pins am Stecker und die Buchse am Gerät, bei manchen ist es genau andersrum. Zu allen bekommt man aber konfektionierte Kabel mit M12 auf der einen und RJ45 auf der anderen Seite. |
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Ich werde mal ein Foto von den Kabeln machen und hier posten. |
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Ich weiß nicht, ob das auf Dauer so sinnvoll ist. Bietet sich hier nicht eher ein Schaltschrank an, der vibrationsunempfindlicher ist oder ist das bei euch nicht möglich? Kritischer sehe ich die Stecker eher an Peripheriegeräten, die direkt in der Anlage sitzen. Bei der Verbindung von Steuerungen, die zentral und etwas geschützter sitzen, ist das nicht so schlimm. |
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