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Signalübertragung (2-Draht-Feldbussystem)

2-DRAHT-FELDBUSSYSTEM

Das übliche Konzept der Elektroinstallationen für Gebäude und technische Anlagen umfasst eine Vielzahl autonomer Systeme. Die zunehmende Zahl von Leitungen zur Überwachung und den Betrieb all dieser zweckgebundenen Systeme führt mehr und mehr zum Überquellen von Kabelkanälen und schwer überschaubaren Leistungsführungen mit einer begrenzten Flexibilität für zukünftige Änderungen und Erweiterungen. Wir verwenden daher für unsere Anwendungen ein 2-Draht-Feldbussystem, das aus einer grossen Vielfalt modularer Bausteine zur Signalübertragung besteht, die für fast jeden denkbaren Anwendungsfall individuell zusammengestellt werden können. Mit diesem System lassen sich preisgünstige Lösungen sowohl im industriellen Sektor wie auch in der Gebäudeinstallation realisieren.

Durch die hohe Flexibilität des Systems sind den möglichen Anwendungen kaum Grenzen gesetzt. Sind die beiden Drähte erst einmal verlegt, kann fast jedes Prozess- oder Produktionssignal (digital, analog, Zähler, Niveau, Temperatur usw.) an jedem beliebigen Punkt dieser beiden Drähte aufgeschaltet und so oft wie gewünscht an anderen Stellen empfangen werden. Dabei können vorhandene Telefon- oder Datenleitungen in den meisten Fällen verwendet werden, wodurch die Material- und Installationskosten ausserordentlich gering gehalten werden können.

Funktionsprinzip


Im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen, die eine bestimmte Anzahl von Signalen von Punkt A nach Punkt B übertragen, arbeitet dieses System vollkommen bidirektional und die Leitungswege können in beliebig viele Richtungen verzweigt werden.
Das Herzstück des Systems bildet dabei der Kanalgenerator, der das Trägersignal für bis zu 128 Kanäle erzeugt. Jeder Kanal erhält dabei einen eigenen Code, zum Beispiel “A1”. Ein mit diesem Code adressierter Sender kann nun seine Informationen oder Steuerbefehle an alle Empfänger mit der gleichen Adressierung über den 2-Draht-Bus übertragen. Sender und Empfänger können überall entlang der beiden Drähte aufgeschaltet werden, d.h. ein das Signal eines Senders kann an jeder beliebigen Position und von einer beliebigen Anzahl Empfänger aufgenommen werden.
Dabei ist das System nicht auf die Übertragung digitaler Signale festgelegt. Die Signalform kann nach Wunsch geändert werden. So kann z.B. ein PT100-Signal eingegeben und an anderer Stelle als 4-20 mA-Signal ausgegeben oder als analoger Wert auf eine Anzeigemodul visualisiert werden.

Komponenten


Das System besteht im wesentlichen aus 4 Grundkomponenten:

  • 2-Draht-Leitung
    Ein einziges verdrilltes Adernpaar vernetzt alle Module und überträgt die Signale
  • Kanalgenerator
    Als Basis des Systems erzeugt der Kanalgenerator das Trägersignal für bis zu 128 individuelle Kanäle.
  • Sender
    Die Sender sind die Signaleingangsmodule des Systems. Sie werden mit Kontakten oder analogen Signalen verbunden und übertragen diese Informationen über den 2-Draht-Bus.
  • Empfänger
    Die Empfänger sind die Signalausgangsmodule des Systems. Sie werden mit Relais, Magnetventilen oder Instrumenten verbunden und steuern diese Geräte gemäß den empfangenen Informationen der Sender.

Leitungsverlegung


Feldbus Leitungsverlegung

Bei der Leitungsverlegung kommt die hohe Flexibilität des Systems zum Tragen.

So kann die Übertragungsleitung linear, kreisförmig, sternförmig oder in einer beliebigen Kombination davon erfolgen. Bereits vorhandene freie Telefon- oder Datenleitungen können dabei problemlos verwendet werden.

Anwendungsbeispiele


  • Energiemanagement:
    Zur Anbindung der Verbraucher an das Optimierungssystem hat sich das 2-Draht-Feldbussystem in vielen Fällen als besonders kostengünstige Alternative zur herkömmlichen Verdrahtung erwiesen.
Anbindung der Verbraucher an ein Energiemanagementsystem mit 2-Draht-Feldbustechnik
  • Temperaturüberwachung und Temperatursteuerung
    Für die Temperaturüberwachung stehen spezielle Komponenten, wie ein Kanalgenerator mit Protokolleinheit sowie Sender mit integriertem Temperaturfühler zur Verfügung. [mehr]
  • Weitere Anwendungsbereiche
    Die Einsatzmöglichkeiten des Systems sind ausgesprochen vielfältig, so dass hier nur einige Beispiele aufgeführt werden können:.

    - Beleuchtungssteuerung
    - Steuerung von Klima- und Lüftungsanlagen
    - Jalousiesteuerung
    - Technische Alarme und Wartungsrufanlagen
    - Niveau- und Verbrauchsüberwachung
    - Störmeldeerfassung
    - Türüberwachung
    - Pumpensteuerung und -überwachung

    In der Praxis hat sich gezeigt, dass das System zunächst für einen speziellen Zweck installiert wird, danach aber viele weitere Funktionen hinzukommen, wenn die zwei Drähte erst einmal verlegt sind:

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 Letztes Update am 28.03.2011