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simLine (Semi Industrial Moduls):

Die simLine ist eine Modulreihe für den semiprofessionellen Einsatz bei Informationserfassungs- Steuer- und Regelaufgaben. Sie ist besonders für all die Anwender geeignet, die Industriequalität zum kleinen Preis nutzen möchten.
Mit der simLine wurde ein überschaubares Modulsystem entwickelt, das beispielsweise flexibel in dezentralen Energiesystemen wie z.B. Wärmepumpen, Blockheizkraftwerken, Solaranlagen, Heizkesselanlagen, Windkraftanlagen, Speichersystemen usw. eingesetzt werden kann.
Das Besondere an diesem Modulsystem ist die einfache Verknüpfung dieser unterschiedlichen Energiesystemkomponenten über konventionelle analoge oder digitale Signale oder etablierte Datenschnittstellen. Im Unterschied zur klassischen SPS besitzen die Module jeweils eine eigene Intelligenz (Firmware), die sowohl den Stand-alone-Betrieb als auch eine Netzwerkkonfiguration erlaubt. Die Module können untereinander über CAN-Bus und ein Zweidraht-Interface und gemeinsam über Ethernet kommunizieren, wobei das gesamte System über das WorldWideWeb (Internet) gemanagt werden kann.
Jeder Nutzer kann damit individuell seine Bedienoberflächen, Eingabemasken, Diagramme usw. selbst gestalten und diese selbstverständlich von jedem Ort der Erde über eine Internetverbindung aufrufen und bearbeiten.
Anschlüsse für Verdrahtung sind dabei über Steckverbinder realisiert, sodass ein einfaches Austauschen und Ergänzen der Module möglich ist. Durch integrierte, frei programmierbare Mikrocontroller können die verschiedensten Funktionen durch das jeweilige Modul eigenständig ermittelt, berechnet und realisiert werden. Dabei generierte Informationen und Aktionen können über die jeweilige Bus-Kommunikation anderen Modulen und einem Webserver zur Verfügung gestellt werden. Mit Firmware-Updates können die Module erforderlichenfalls auf sich ändernde Funktionen und Algorithmen angepasst werden.
Die Standard-Gehäuse können auf Standard-Hutschienen (35 mm x 5 mm) aufgesteckt werden, wobei sich in der Hutschiene der HS-Bus-Verbinder befindet, der für die Stromversorgung und die Datenkommunikation der Module untereinander notwendig ist. Durch diesen HS-Bus-Verbinder und der verwendeten standardisierten Anschlussstecker am Modul entsteht nur ein minimaler Verdrahtungsaufwand.

Programmierung

Für die Programmierung von simLine-Modulen steht die komfortable In-System-Programmierung (ISP) zur Verfügung, damit verbleibt der Controller zur Programmierung auf dem Board. Die Programmierung wird über den Diagnose-Port realisiert, aus dem auch Debug-Nachrichten entnommen werden können. Desweiteren kann über den Diagnose-Port die Konfiguration erfolgen.
Für die Programmierung existieren bereits vorgefertigte Programm-Module und -Bausteine.


Beispiel für die Programmierung eines simControl5 mittels simDiag

Anwendungsbeispiele

Eine typische simLine besteht aus simPower (für die Spannungsversorgung), simEthernet (für die Netzwerkanbindung), simControl (für Sensorauswertung und Steuerung), ggf. simConnect (für weitere Anschlüsse) und ggf. simSwitch (für Schaltaufgaben).
  • Markisensteuerung
    Überwachung von Außentemperatur und Innentemperatur, sowie Windstärke zur automatischen Markisensteurung. Zwei I²C-Temperatursensoren mittels simConnect und ein Windstärkenmesser direkt am simControl werden kontinuierlich ausgewertet und über ein simSwitch wird die Markise entsprechend auf- oder zugezogen. Der aktuelle Zustand der Sensoren und der Markise kann über Internet jederzeit abgefragt werden, indem das simEthernet, programmiert als Webserver, vom Smartphone angewählt wird.

  • Sensordaten über größere Entfernungen
    Zum Anschluß von entfernten Sensoren ist es meist nicht möglich diese direkt anzuschließen, da die Leitungen zu lang werden oder extra Kabelwege zu teuer sind. Mittels simLine ist es möglich.
    Durch die Kombination Sensor → simControl → simEthernet → LAN / WWW → simEthernet ist eine Übertragung über beliebige Distanzen möglich. Eine Netzwerkverbindung ist heutzutage fast überall vorhanden oder ggf über Handynetz möglich.

  • Datenlogging und Visualisierung auf einem Online-Webserver
    Der Temperaturverlauf einer Heizungsananlage soll über einen längeren Zeitraum dokumentiert werden. Hierzu werden die relevanten Temperaturen mittel I²C-Temperatursensoren ermittelt. Diese sind an ein oder mehrere simConnect angeschlossen. Über den simBus gelangen die Daten zum simEthernet, der diese sammelt und rhythmisch an den Online-Webserver überträgt.
    Zusätzlich ist durch Einsatz von simControl und simSwitch eine Steueerung vom Umlaufpumpen und Mischern zur Temperaturregulierung möglich. Die benötigten Temperaturinformationen liegen ja bereits auf dem simBus.


simEthernet in Kombination mit weiteren Modulen,
jeweils mit Busverbinder auf einer Hutschiene montiert


simEthernet im Gehäuse mit Busverbinder auf Hutschiene montiert

Einbau des Moduls auf einer Hutschiene

Das Modul kann mittels eines Hutschienengehäuses auf einer Hutschiene ausgebracht werden. Durch Verwendung eines simBus werden die sonst umfangreichen Verkabelungen zwischen den Modulen spielend einfach hergestellt und es entsteht kein "Draht-Igel".
Als erstes muss das Modul in ein Gehäuse, dazu wird es in das Unterteil des Gehäuses (schwarz) eingeklinkt. Nun wird das Oberteil des Gehäuses aufgesetzt, wobei ggf. Anschlüsse ausgespart werden müssen. Als nächstes noch den Deckel einklinken und die orange Hutschienen-Arretierung einschnappen.
Für die Montage muss eine Standard-Hutschiene (mind. 35 x 5 mm) vormontiert sein, auf welcher der simBus aufgesteckt wird. Darauf wird das Gehäuse (mit Modul) auf den simBus aufgesteckt und das Modul mit den orangen Hutschienen-Arretierungen befestigt. Hierbei sollte ein deutliches Klicken zu hören sein.

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