Für alle Eventualitäten gerüstet

Aufbrechen physikalischer Grenzen

Das Linksanreihungssystem lässt sich nur mit den PLCnext Controllern AXC F 2152 und AXC F 3152 betreiben. In den AXC F 2152 ist eine PCIe-Schnittstelle vom Typ Gen1 mit einer Lane integriert. Das begrenzt die Anzahl der ankoppelbaren Geräte auf ein Modul und dessen Datenbreite auf maximal 2 Gbit/s. Beim AXC F 3152 wird die PCIe-Schnittstelle als Gen2 mit zwei Lanes ausgeführt, die Anzahl der anbindbaren Module also auf zwei und die maximale Datenbreite auf 4 Gbit/s pro Lane beschränkt. Dabei ist es egal, welche Funktion die Module haben und in welcher Reihenfolge sie angeschlossen sind. Das Zusammenspiel von PLCnext-Steuerung und Extension-Modulen scheint auf den ersten Blick unspektakulär, wenn es nicht das Modul AXC F XT EXP geben würde.

Das Erweiterungsmodul AXC F XT EXP fungiert als PCIe-Switch, der die Restriktion hinsichtlich der maximal anreihbaren Anzahl an Modulen aufbricht. Statt ein an den AXC F 2152 ankoppelbares Modul lassen sich durch den Einsatz des AXC F XT EXP jetzt drei zusätzliche Extension-Module stecken – und dass bei gleichbleibender Datenbreite. Der AXC F 3152 kann sogar um vier Erweiterungsmodule ergänzt werden. Somit sind der Flexibilität der PLCnext-Steuerungen keine Grenzen gesetzt. Die eine PCIe-Lane, die linksseitig aus der Steuerung AXC F 2152 herausgeführt ist, wird an das Extension-Modul AXC F XT EXP angebunden, welches das Signal aufbereitet und an einen PCIe-Switch weitergeleitet. Der Switch macht dann aus der einen PCIe-Lane drei neue PCIe-Lanes. Diese werden auf der linken Seite des AXC F XT EXP erneut bereitgestellt. In das Bussockel-Modul ist eine geeignete Leiterführung eingebaut. Sie sorgt dafür, dass die erste Lane dem nachfolgenden Erweiterungsmodul zugeführt wird. Die beiden anderen Lanes stehen den weiteren Extension-Modulen zur Verfügung.

Vielfältige Funktionsmodule

Das aktuelle Portfolio an Erweiterungsmodulen umfasst sämtliche relevanten Funktionen. Das Modul AXC F XT ETH 1TX stellt eine Ethernet-Schnittstelle bereit. Eine eigene MAC-Adresse im Gerät ermöglicht, dass der Anwender physikalisch komplett voneinander getrennte Netzwerke aufbauen kann. Für die IT-Sicherheit einer Anlage spielt diese Eigenschaft eine wesentliche Rolle, denn eine Steuerung lässt sich so in zwei verschiedenen Netzwerken nutzen.

Beim Extension-Modul AXC F XT IB handelt es sich um einen Interbus-Master, über den entsprechende Bestandsanlagen weiterlaufen können. Ferner lassen sich bestehende Interbus-Applikationen modernisieren, um von den neuen Features der PLCnext-Architektur zu profitieren. Das Erweiterungsmodul AXC F XT PB dient als vollwertiger Profibus-Master, an den bis zu 125 Profibus-Teilnehmer angebunden werden können. Das Modul kommuniziert sowohl zyklisch (DP V0) als auch azyklisch (DP V1).

Das Extension-Modul AXC F XT SPLC 1000 arbeitet als Safety-Steuerung. Über das Modul können bis zu 32 Profisafe-Devices an das Netzwerk eingebunden werden. Das Engineering des AXC F XT SPLC 1000 ist vollständig in das Tool PLCnext Engineer integriert, was die Programmierung der Anwendung vereinfacht. Reichen 32 Profisafe-Devices nicht aus, greift der Nutzer zur nächstgrößeren linksanreihbaren Safety-Steuerung, dem AXC F XT SPLC 3000. An dieses Erweiterungsmodul lassen sich maximal 300 Profisafe-Devices ankoppeln. Beide Sicherheitssteuerungen bieten einen Sicherheits-Integritäts-Level von 3 (SIL 3). Da das Extension-Modul AXC F XT SPLC 3000 ebenfalls PLCnext Engineer verwendet, können erstmals sicherheitsrelevante C-Funktionen nachgeladen werden, sodass sich die Applikationsentwicklung beschleunigt.

Das Erweiterungsmodul AXC F XT ML 1000 ist für den Einsatz von künstlicher Intelligenz designt worden. Es beinhaltet eine Tensor Processing Unit (TPU), die als Hardware-Beschleuniger fungiert. Dies ist notwendig, weil Machine-Learning-Applikationen rechenintensiv sind und das auf der Steuerung befindliche Prozessorsystem komplett auslasten würden. Durch Nutzung des AXC F XT ML 1000 werden die das Machine Learning betreffenden Operationen über ein Highspeed-Interface ausgelagert und die Steuerung erhält nur die Ergebnisse, auf die sie angemessen reagieren kann. Schließlich übernimmt das Extension-Modul AXC F XT SSD die Funktion eines Massenspeichers. Seine Speichergröße kann während des Bestellvorgangs konfiguriert werden. Zur Anwendung kommt der AXC F XT SSD hauptsächlich in Datalogging-Applikationen.

Lösung für schnelllebige Zeiten

Der Einsatzbereich der Extension-Module erweist sich als vielfältig. Liegt der Fokus der Anwendung auf der Konnektivität, erweist sich bei der Projektplanung eine kleinere Steuerung als gute Wahl. Laufende Anlagen lassen sich modernisieren, sodass sie dem aktuellen Stand der Technik entsprechen. In Kombination mit dem PLCnext Controller AXC F 2152 wird das Modul AXC F XT ETH 1TX häufig zur Trennung von zwei Netzwerken innerhalb der Anlage verwendet, um den Security-Anforderungen gerecht zu werden. Das Safety-Erweiterungsmodul AXC F XT SPLC 1000 lässt sich beispielsweise zur Automation einer Roboterzelle nutzen, in die sicherheitsrelevante Lichtschranken, Sicherheitstüren und Notaus-Taster zu integrieren sind.

Als wesentlicher Bestandteile des Ecosystems PLCnext Technology stellt das Linksanreihungssystem somit für nahezu jede Applikation die passende Lösung zur Verfügung. In puncto Offenheit und Flexibilität bleibt dabei kein Wunsch offen. In Summe zeigen sich die Erweiterungsmodule als innovative Lösung in schnelllebigen Zeiten.

Weitere Details zu den Lösungen:

Phoenix Contact Deutschland GmbH