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Netzwerkaufbau - Grundlagen und Richtlinien

5.3 Netzwerkaufbau - Grundlagen und Richtlinien

Für den Aufbau eines einfachen LON Netzwerk benötigen Sie einen LON Feldbusknoten, ein DC 24 V Netzgerät für die Spannungsversorgung und einen PC, auf dem eine Netzwerkmanagement Tool Software installiert ist.

Als Schnittstelle zum Bussystem kann ein XLON®DONGLE Lon-Talk® Adapter (Bestell-Nr. 759-344) an den Parallelport des PC´s angeschlossen werden, der

bereits ein Verbindungskabel im Lieferumfang enthält.

Jeder Feldbusknoten besteht aus einem LON Feldbus-Koppler/-Controller, Busklemmen und einer Endklemme. Die einzelnen Busklemmen werden beim Anrasten auf die Tragschiene automatisch über einen internen Klemmenbus mit dem LON Feldbus-Koppler/-Controller verbunden.

Physikalisch ist der Anschluss von bis zu 62 Busklemmen an einem LON Feldbus-Koppler/-Controller möglich.

An die digitalen oder analogen Busklemmen werden auf der Feldseite Sensoren und Aktoren angeschlossen. Über diese werden die Prozesssignale erfasst, bzw. können Signale an den Prozess ausgegeben werden.

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Der Feldbus-Koppler/-Controller erkennt alle gesteckten I/O-Klemmen und erstellt daraus ein lokales Prozessabbild. Hierbei kann es sich um eine gemischte Anordnung von analogen (Datenaustausch wortweise) und digitalen (Datenaustausch bitweise) Busklemmen handeln.

Die Feldbus-Kommunikation zwischen Netzwerkmanagement-Anwendung und Feldbus-Koppler/-Controller findet über Netzwerkvariablen statt.

Für die Verarbeitung der Signale befindet sich im Koppler ein spezieller Microcontroller, der sogenannte Neuron-Chip. Der Neuron-Chip enthält je nach Applikation für die Signalverarbeitung ein Programm in der Programmiersprache Neuron C.

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Dabei stehen dem Anwender durch komfortable Plug-Ins bereits fertige Applikationsfunktionen zur Verfügung, wie z. B. das Plug-In WAGO TOPLON® IF, das typische Gebäudefunktionen enthält, oder das Plug-In WAGO TOPLON® PRIO, mit dem eine einfache Zuweisung der Daten auf Netzwerkvariable erfolgen kann.

Ist eine spezielle Anwendung gewünscht und soll dafür individuell ein Neu- ron-C Programm geschrieben werden, so kann der Anwender auf eine Neuron- C Funktions-Bibliothek von der WAGO Kontakttechnik GmbH zurückgreifen. Diese enthält die wichtigsten Grundfunktionalitäten für das Betreiben einer Steuerung, z. B. das Lesen digitaler Ausgänge und analoger Eingänge sowie das Schreiben auf digitalen und analogen Ausgängen, und erleichtert damit in erheblichen Umfang die Programmierung.

Weitere Informationen

i Detaillierte Informationen zu den Plug-Ins und der Funktions-Bibliothek sowie die aktuellsten Versionen dieser finden Sie im Internet unter: http://www.wagotoplon.com

Die Ergebnisse der Neuron-C Applikation werden in Form von Nachrichten an Aktoren oder über den Feldbus an andere Knoten weitergegeben.

An einem LON-Feldbuskoppler, der mit einer Applikation in der Programmiersprache Neuron C programmiert ist, können 62 digitale 4-Kanal Klemmen, max. 60 analoge 2-Kanal Klemmen bzw. 40 analoge 4-Kanal Klemmen angeschlossen werden.

5.3.1 Übertragungsmedien

Bei dem Aufbau eines Netzwerks werden die LON-Knoten mittels eines Mediums zur Nachrichtenübertragung verbunden. Der Zugang eines LONKnotens zum Übertragungsmedium ermöglicht ein Transceiver. Der Transceiver ist im wesentlichen von dem jeweiligen Übertragungsmedium abhängig. Zahlreiche Übertragungsmedien können bei LON mit entsprechenden Transceivern unterstützt werden, z. B.:

•verdrillte Zweidrahtleitung "Twisted-Pair" (über Transceiver FTT-10A)

•Netzleitung (über Transceiver PLT-21)

•Funkverbindung (über Transceiver LF 433MHz)

•Infrarot

•Koaxialkabel

•Lichtwellenleiter

Bei dem Einsatz unterschiedlicher Übertragungsmedien mit unterschiedlichen Bitraten in einem Netzwerk ermöglichen Koppelglieder, sogenannte Router, die Nachrichtenweiterleitung von einem Medium auf das andere.

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Die am weitesten verbreitetste Verdrahtungsart in Gebäuden ist die "Twisted- Pair"-Verdrahtung. Sie ist billig und bequem handhabbar und erlaubt die busförmige Verdrahtung mit nur einem Abschlusswiderstand. Auch eine ringoder sternförmige Verdrahtung sowie beliebige Kombinationen davon sind möglich. Der Abschlusswiderstand ist erforderlich, damit Signalreflektionen den Datenverkehr auf dem Bus nicht stören.

Achtung

Um Beschädigungen oder Zerstörung der Hardund Software auszuschließen, beachten Sie bitte unbedingt die folgenden Verdrahtungshinweise:

–Wählen Sie die Leitungsführung so, dass kapazitive, induktive und hochfrequente Einstreuungen ohne Einfluß auf die Signalübertragung bleiben.

–Verlegen Sie Signalund Datenleitungen getrennt von Starkstromleitungen.

–Beachten Sie bei der Verlegung der Leitungen außerhalb von Gebäuden die Richtlinien für den Blitzschutz! Dies betrifft u.a. den Schutz der Datenleitungen gegen Überspannungen mit Varistoren oder Überspannungsableitern. Lassen Sie sich gegebenenfalls vom Hersteller entsprechender Blitzund Überspannungsschutzeinrichtungen ausführlich über geeignete Komponenten und ihren Einsatz beraten. Denken Sie daran, dass nicht nur die Netzwerkleitungen gefährdet sind, sondern auch die Versorgungsspannung!

5.3.2Topologie

LON erlaubt mit verschiedenen Koppelmöglichkeiten, wie Repeater, Router, Bridges oder Gateways eine vielseitige Netzwerk-Topologie sowie eine nahezu uneingeschränkte Länge mit bis zu 32.000 intelligenten Busteilnehmern.

Darüber hinaus können auch die verschiedenen Übertragungsmedien, wie Zweidrahtleitung, 230 V~ Netzleitung, Funk, Infrarotund Lichtwellenleiter gemischt werden.

Die 230-Volt-Versorgungsspannungsleitungen werden bei LON von den Busleitungen getrennt verlegt (ausgenommen Power-Line). In einer besonderen Übertragungsform ("Link-Power") werden Daten und Versorgungskleinspannung für die Geräte über ein gemeinsames Leitungspaar übertragen. Bei der Übertragungsform "Freie Topologie" werden die Versorgungsspannung und Daten über getrennte Leitungspaare übertragen.

Um mehr Freihheitsgrade beim Aufbau der Netze zu erhalten, wurden Transceiver für Freie Topologien entwickelt. Damit ist es möglich, neben der BUS-Struktur auch ringund sternförmige Netze bzw. gemischte Topologien aufzubauen.

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