Wenn während der Simulation außergewöhnlicher Belastungen die Prüfanlage in die Knie geht und nicht das begutachtete Gerät, ärgert das womöglich die Verantwortlichen für Produkttests. Vor allem aber ist es ein gutes Zeichen. Im Testlabor für die sogenannte Extreme-Produktklasse der AS-i-Spezialisten von Bihl+Wiedemann kann es durchaus passieren, dass es zu Kapitulationen von unerwarteter Seite kommt.
Einmal haben sich dort bei einem Vibrationstest aufgrund der heftigen Rüttelbewegungen mehrere Stecker des Equipments ineinander verkeilt und ließen sich erst in stundenlanger Sisyphusarbeit wieder entwirren – der Prüfling dagegen zeigte noch keinerlei Schwächen. Ein andermal bildete sich auf den M12-Steckern an einem Modul eine dicke Salzkruste und setzte die Verbindungen korrosionsbedingt außer Gefecht. Dem Modul selbst konnte die Natriumchlorid-Attacke indes nichts anhaben: Es signalisierte nach wie vor uneingeschränkte Betriebsbereitschaft.
Aber was ist eigentlich die Extreme-Produktklasse? Für den industriellen Alltag in der Fabrik- und Prozessautomation sind bereits die serienmäßigen AS-Interface-Module von Bihl+Wiedemann im kleinen wie großen Gehäuse mit Schutzart IP67 geschützt. Doch in manchen Fällen sind die AS-i-Komponenten Belastungsproben ausgesetzt, die buchstäblich außerhalb der Norm liegen.
Klirrende Kälte, flirrende Hitze
Das gilt zum einen dann, wenn sich der Einsatzort der Geräte unter freiem Himmel befindet, wo die Module sowohl klirrender Kälte als auch flirrender Hitze ausgesetzt sein können – unter Umständen gepaart mit ungewöhnlich hoher Luftfeuchtigkeit und/oder mit permanentem Salznebel. Bei Kränen und Spreadern in Häfen beispielsweise kommt all das zusammen, vor allem, wenn deren Standorte in weniger gemäßigten nördlichen oder südlichen Breiten liegen. Aber auch dort werden die AS-i E/A Module immer häufiger eingesetzt, um die Sensorik möglichst effizient anzuschließen.
Auch in den fahrenden Wagen von Achterbahnen finden AS-i-Module Verwendung. Diese Geräte sind nicht nur Temperaturschwankungen und der daraus resultierenden Betauung ausgesetzt, sondern auch noch mit heftigen Vibrationen. Trotzdem sollen sie die Schaltsignale jederzeit zuverlässig übertragen.
Selbst in geschlossenen vier Wänden erwarten die AS-i-Komponenten mitunter Herausforderungen. Angriffe durch chemisch aktive Stoffe in der Prozessautomation oder Fördertechnik in einem frostigen Kühlhaus kann man nicht unbedingt als kuschelige Arbeitsbedingungen für die Technik bezeichnen.
Schocks und Vibrationen
Für solche und andere Einsätze unter außergewöhnlich schwierigen Bedingungen haben die AS-Interface-Spezialisten von Bihl+Wiedemann die Extreme-Produktklasse entwickelt: Geräte, die dann noch eine sichere Kommunikation ermöglichen, wenn andere Elektronikkomponenten längst den Dienst quittieren würden. Vorreiter für diese Produktklasse sind das AS-i-Digitalmodul BWU3145 mit vier Eingängen im kleinen und das AS-i-Digitalmodul BWU3144 mit vier Eingängen und vier Ausgängen im großen IP67-Gehäuse. Beide Module können über Profilkabel an AS-i (und an 24 V Hilfsenergie) angeschlossen werden. Die Versorgung der digitalen Eingänge erfolgt jeweils aus AS-i, die Versorgung der Ausgänge beim 4E/4A-Modul aus AUX. Für den Anschluss von Sensoren und Aktuatoren stehen vier beziehungsweise acht M12-Stecker zur Verfügung.
Die AS-i-Module der Extreme-Produktklasse funktionieren auch bei Temperaturschwankungen zwischen minus 40 °C und plus 70 °C, und sie bleiben unbeeinträchtigt bei Schocks bis zu 30 g (11 ms) und Vibrationen mit einer Frequenz von 5-500 Hz bei einer Amplitude von 50 mmpp / 6 g.
Dank maximaler Wasserabweisung durch wasserdichte Kunststoffgehäuse bieten sie zuverlässigen Schutz gegen Feuchtigkeit – selbst wenn sich im Inneren des Moduls Eis bilden sollte. Beschichtete Platinen gewährleisten hohe Resistenz gegen Kondensation.
Schaltgeräte auf hoher See
Störungsfreie Funktionalität sichern die beschichteten Platinen auch beim Einsatz von AS-i-Schaltgeräten in Anlagen auf hoher See oder in Küstengebieten, wo permanenter Salznebel besonders hohe Anforderungen an die Elektronik stellt. Irreparable Schäden an Maschinen oder Steuerelementen, die nicht gezielt davor geschützt sind, kommen dort folgerichtig überdurchschnittlich häufig vor. Natürlich ist Natriumchlorid nicht der einzige chemische Feind, vor dem sich die Hochleistungskomponenten der Automatisierungstechnik in acht nehmen müssen. Hohe Korrosionsrisiken lauern für elektronische Produkte und Bauteile prinzipiell in allen reaktiven Umgebungen.
Deshalb legt Bihl+Wiedemann, wenn es um die Härtetests von Geräten mit besonderen Nehmerqualitäten geht, großen Wert auf Simulationen in einem Umweltlabor unter Bedingungen, die denen am späteren Einsatzort sehr nahe kommen. Nur wenn die Komponenten zum Beispiel ihre Resistenz bei Kontakt mit dem jeweiligen aggressiven Gasgemisch beweisen, werden sie ins Sortiment der Extreme-Produktklasse aufgenommen.
