WAGO-I/O-System je označován za revoluční systém I/O pro použití v průmyslu a v budovách. Byl prvním modulárním systémem I/O nezávislým na typu průmyslové sběrnice a jeho kompaktní rozměry a univerzální použitelnost nebyly do dneška překonány. Letos při veletrhu Hannover Messe oslavila tato koncepce deset let od uvedení na trh.

Obr. 1. Produkty firmy WAGO pro AS-i

Před čtyřmi lety byly investovány značné prostředky do dalšího vývoje systému, a to včetně nového vývojové centra a v loňském roce nového výrobního závodu v německém Mindenu. Investice se projevily růstem tržeb za produkty řady WAGO-I/O-System, které vloni dosáhly 22 %. Celkový podíl produktů řady WAGO-I/O-System na celkovém obratu firmy WAGO je v současné době již 20 %.
Díky vynaloženým investicím a modulární koncepci systému mohou být uváděny na trh nové moduly I/O (např. pro sběrnice DALI, Enocean a ProfiSafe, modul AS-i master atd.) i nové komunikační a programovatelné moduly (Ethernet, Firewire, Profinet). Systém je natolik robustní, že je certifikován k použití v námořní dopravě (certifikáty od American Bureau of Shipping, Germanische Lloyd a De Norske Veritas). Některé novinky jsou představeny v tomto článku.

AS-interface
Průmyslová sběrnice AS-interface znamená pro WAGO-I/O-System cenově příznivou možnost připojení I/O. V jedné stanici mohou být kombinovány všechny standardní I/O společně s binárními vstupy a výstupy připojenými prostřednictvím sběrnice AS-interface. Vše je pak možné snadno připojit k nadřazené sběrnici, např. Profibus nebo Ethernet (podle výběru komunikačního modulu). Jako standardní I/O jsou použitelné všechny moduly z řady WAGO-I/O-System 750, která obsahuje širokou škálu modulů pro různé úrovně napětí vstupního signálu (5, 24, 48 a 120 až 250 V). Navíc je ke stanici možné připojit moduly se speciálními funkcemi (RS-232, RS-485, SSI atd.). K dispozici jsou nejen analogové moduly pro připojení unifikovaných signálů (0/4 až 20 mA, ±1O V, 0 až 10 V), ale také moduly pro přímé připojení odporového čidla teploty (Pt1OO, Pt1OOO, Ni1OO, Ni1OOO apod.) a pro termočlánky.
Z komponent pro průmyslovou sběrnici AS-interface (AS-i) vyrábí společnost WAGO především řídicí (master) i řízené (slave) moduly AS-i typu A/B s krytím IP20 a IP67 v různých kombinacích počtu vstupů a výstupů (obr. 1). V sortimentu nechybí napájecí zdroj podle specifikace AS-i s výstupním proudem až 3 A. Všechny komponenty odpovídají specifikaci AS-i verze 2.1. Celkově sběrnice AS-i, u níž jsou napájení i komunikace realizovány současně po jednom dvoužilovém vodiči (plochém a typicky žlutém), nabízí cenově přístupné řešení I/O rozhraní s malými požadavky na prostor pro zástavbu. Nejčastěji se s AS-i lze setkat u strojů.
Konstrukční uspořádání založené na zástavbě řídicího modulu AS-i do standardního pouzdra pro moduly I/O (šířka pouze 12mm) a takto jednoduše integrovaného do stanice I/O přináší dokonalé využití prostředků již investovaných do komunikačních či programovatelných modulů. Řízené moduly jsou k dispozici také ve čtyř- nebo osmikanálovém provedení s krytím IP67 a konektory M12 pro připojení senzorů a akčních členů přímo v provozu. Ke standardnímu AS-i vedení se snadno připojují běžným zaříznutím do vodiče. Řízené moduly AS-i s krytím IP20 jsou k dispozici s konektorovým systémem WAGO řady 734, ověřeným po mnoho let v praxi. V každém jednotlivém kanálu mohou přenášet proud až do 2 A.

Řízení krokových motorů
WAGO-I/O-System 750 se dále rozroste o moduly pro řízení krokových motorů, přímo připojitelné jako standardní moduly I/O (obr. 2). V podobě modulů se šířkou 12mm budou k dispozici dvě kompaktní verze, a to s rozhraním RS-422 pro řízení externích zesilovačů a nebo s integrovaným zesilovačem (24 V/1,5 A) pro malé pohony. Dvě další, širší verze (šířka 48 mm), které budou určeny k řízení silnějších pohonů (až 70 V/7,5 A), obsahují i verzi modulu se zpětnou vazbou pro řízení polohy včetně servopohonu.
Všechny moduly umožňují řídit absolutní a relativní polohu, včetně změny přednastavené hodnoty za běhu. Příkazy k nastavení polohy mohou být uloženy v tabulce a vykonávány cyklicky nebo v reakci na události na základě krokových funkcí. Vstupy jsou konfigurovatelné a může jim být přiřazena funkce podle potřeby. Moduly pro krokové motory umožňují řídit zrychlení jako funkci času, dráhy a počtu kroků. Další výhodou je možnost řídit krouticí moment a proud motoru.

Obr. 2. Schematický nákres modulu pro řízení krokového motoru

Všechny moduly pro řízení krokových motorů používají standardizované uživatelské rozhraní usnadňující záměnu jejich jednotlivých verzí.

Rychlé a bezpečné připojení modulů I/O
Letos byl na trh uveden konektorový systém pro připojení I/O, který dále rozšířil možnosti řady WAGO-I/O-System (obr. 3). Elektronická zařízení v technologickém provozu lze nyní snadno a rychle vyměňovat bez obav z následků nesprávného připojení externích vodičů. Zkrátí se tedy i celková doba potřebná k uvedení zařízení do provozu schopného stavu a je v podstatě vyloučeno nechtěné poškození ostatních komponent automatizační techniky (např. senzorů a akčních členů) v důsledku nesprávného připojení. Stanice mohou být vyměněny bez použití jakéhokoliv nářadí. V jedné stanici mohou být kombinovány moduly I/O s přímým připojením vodičů i moduly s konektory. Výsledkem je, že WAGO-I/O-System lze ještě o něco lépe než doposud přizpůsobit potřebám dané úlohy.
Oddělení připojení vodičů od elektroniky pomáhá předjít potenciálním problémům v důsledku případného poškození dražší části systému. Vodiče lze připravit a zapojit předem a systém modulů I/O vložit až na poslední chvíli při montáži. Zvýšení ceny při použití konektoru je minimální (nepřesáhne 78 korun) při cenách základních elektronických modulů stejných jako u modulů s přímým připojením vodičů.

CANopen
Programovatelné verze komunikačních modulů pro sběrnici CANopen mají nyní rozšířenou paměť, a to z původní hodnoty 128/64 kE (program/data) na 256/192 kE u první, popř. na 640/832 kE u druhé verze.

Obr. 3. Připojení vodičů prostřednictvím konektoru

Při práci se sběrnicí CANopen, stále častěji se uplatňující při automatizaci strojů, lze tedy nyní používat mnohem rozsáhlejší řídicí programy. Větší prostor pro program umožňuje také uživatelům uložit do jedné stanice větší počet verzí programu, a tudíž zmenšit počet stanic, které je třeba mít na skladě.

Profinet 10
Specifikace a s ní související softwarové komponenty komunikační sítě Profinet došly letos do takového stadia vývoje, že je již možné je zakomponovat do systému WAGO-l/O-System (obr. 4). Ze specifikací sítě Profinet je použita verze Profinet 10, tedy verze pro sběr dat ze vstupů a ovládání výstupů v reálném čase přes Ethernet. Jde o verzi sítě Profinet nejvíce se podobající sběrnici Profibus-DP. Očekává se, že z celkového objemu dodávek prostředků pro síť Profinet budou dodávky distribuovaných I/O, tj. verze Profinet 10, tvořit asi 90 %. V současné době probíhají zkoušky nového komunikačního modulu, který je postaven na hardwarové základně Ethernet, již používané firmou WAGO (typ 750-341 s 32 bitovým procesorem).

Souhrn
Článek stručně informuje o nových komponentách pro práci s I/O signály v systému WAGO-I/O-System firmy WAGO. Jsou představeny nové moduly pro sběrnici AS-interface a pro řízení krokových motorů a novinky v oblasti komunikačních modulů pro síť Profinet a programovatelných modulů pro CAN­open. Je zřejmé, že koncepce uvedená na trh již před deseti lety nejenže zůstává životaschopná, ale i dokonale drží krok s technickým pokrokem a dále se rozvíjí. Firma WAGO sleduje nejnovější požadavky trhu a uvádí na něj nové komponenty. Díky modulární koncepci lze všechny dosavadní instalace stále rozšiřovat. Přechod na nový sběrnicový systém, např. Profinet, nemusí být tudíž zdaleka tak nákladný jako při výměně celého systému - stačí vyměnit pouze komunikační modul.

Obr. 4. Ethernetová komunikace prostřednictvím Profinet IO a WACO-IO-System

Vše ostatní jednoduše zůstane na místě. Investice do systému WAGO-I/O-System je vždy bezpečná.