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Wirtschaftliche Automation kleiner und mittlerer Anwendungen

: Phoenix Contact


Im klassischen Sinn diente die Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) der Ablaufsteuerung von Automaten und Fertigungsstraßen. Aufgrund der stetig fortschreitenden Miniaturisierung ist sie in den vergangenen Jahren nicht nur kompakter, sondern auch leistungsfähiger geworden. So wird die SPS heute beispielsweise in schnellen Regelkreisen eingesetzt, in denen vor weniger als zehn Jahren Signalprozessoren verwendet werden mussten.

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In den letzten Jahren ist die Rechenleistung insbesondere im Bereich der Fließkomma-Arithmetik gestiegen, so dass analoge Werte auch von kleinen Prozessoren in kurzer Zeit verarbeitet werden können. Eine weitere Technologie, die sich unabhängig von der Automatisierungstechnik entwickelt hat, ist die Kommunikations- und Informationstechnologie. Dies ist u. a. in der Tatsache begründet, dass Informationen heute sowohl für alle Anwender als auch bestimmte Nutzerkreise jederzeit und überall verfügbar sein sollen. Vor diesem Hintergrund werden im Bereich der Automatisierungstechnik neue, funktionalere SPS gefordert, die neben der Maschinensteuerung zahlreiche Übertragungsprotokolle und Netzwerk-Services unterstützen.

Ethernet-Schnittstelle erforderlich

Im Maschinenbau werden Steuerungen immer häufiger untereinander vernetzt, um die zum Teil umfangreichen Steuerungsaufgaben zu dezentralisieren sowie auf verschiedene SPS zu verteilen. Da über die Steuerung oftmals auch Betriebs- und Qualitätsdaten erfasst sowie Prozessdaten überwacht werden, sollte sie zur einfachen Ankopplung an das Unternehmensnetzwerk sowie zur Nutzung der erforderlichen Kommunikationsprotokolle eine Ethernet-Schnittstelle bieten.

Die Geräte des umfangreichen Steuerungs-Portfolios von Phoenix Contact stellen mindestens einen Ethernet-Port zur Verfügung, über den sich viele der aus der Informations- und Kommunikationstechnik bekannten Protokolle abbilden lassen. In der unteren Leistungsklasse für kleine bis mittlere Steuerungsanforderungen
umfasst das Produktspektrum derzeit vier SPS.

IT-Funktionen integriert

Kleine und mittlere Anwendungen benötigen häufig eine Visualisierung, um die Applikation bedienen und überwachen zu können. Da herkömmliche SCADA-Lösungen oftmals zu teuer sind, hat Phoenix Contact in alle Steuerungen einen kostenlosen Web-Server integriert. In Verbindung mit der Projektierungs-Software WebVisit kann der Anwender seine Visualisierungslösung nun einfach und wirtschaftlich erstellen, auf der SPS ablegen und anschließend in jedem Java-fähigen Internet-Browser darstellen. Mit dem ebenfalls integrierten FTP-Server können Projekte, Datenblätter oder Funktionsbeschreibungen im Dateisystem abgelegt werden, so dass sich der Service-Techniker die für die Wartung erforderlichen Informationen direkt vor Ort anzeigen lassen kann. Auf dem FTP-Server werden darüber hinaus Betriebsdaten gespeichert und bei Bedarf abgerufen.

Müssen die Betriebs- und Prozessdaten jederzeit sowie unabhängig von den Zugriffen vor Ort zur Verfügung stehen, können sie über SQL-Bausteine direkt in eine SQL-Datenbank übertragen und von dort gelesen werden. Durch die sinnvolle Integration der Informations- (IT) in die Automatisierungstechnik lassen sich betriebliche Abläufe optimieren, um Kosten und Zeit zu sparen. Neben den bereits erwähnten Funktionen können die vier Inline-Steuerungen deshalb über frei programmierbare Funktionsbausteine via TCP/IP oder UDP kommunizieren.

Programmierung vereinfacht

Die Steuerungen der 100er Leistungsklasse von Phoenix Contact werden mit der kostenfrei erhältlichen Entwicklungsumgebung PC Worx Express programmiert. Aufgrund ihrer reduzierten Komplexität bietet die Software einen einfachen Einstieg in die auf der internationalen Norm IEC 61131-3 basierenden Applikationsentwicklung. Dabei stehen dem Anwender alle Funktionen der Standard-Programmiersoftware
PC Worx zur Verfügung. Dazu gehört das automatisierte Einlesen der angeschlossenen E/A-Komponenten, das die Erstellung des Applikationsprogramms vereinfacht, sowie die Reduzierung des Variablen-Handlings auf „lokale“ und „globale“ Variablen, um die Übersichtlichkeit zu verbessern.

Durch die Verwendung großer, aussagefähiger Icons lässt sich die Oberfläche von PC Worx Express intuitiv bedienen. Im Ansicht-Menü können alle wichtigen Ansichten sukzessive frei geschaltet werden, um die Bedienoberfläche an die jeweilige Benutzer-Erfahrung anzupassen. Von PC Worx wurden auch die Debug-Funktionen übernommen, die zu einer weiteren Vereinfachung der Programmerstellung beitragen. Mit Hilfe eines Logik Analyzers können ausgewählte digitale oder analoge Werte über einen bestimmten Zeitraum überwacht werden, was zu einer schnellen und umfassenden Analyse der Applikationsfunktionen beiträgt.

Da der Programmierer während der Inbetriebnahme die Übersicht verlieren kann, welcher Variablen-Inhalt auf einen bestimmten Wert gezwungen worden ist, unterstützt PC Worx Express das „Forcen“ von Variablen-Inhalten und physikalischen Ausgängen. Dazu liegt eine Liste aller „geforcten“ Variablen vor, die entweder einzeln oder insgesamt in den Ursprungszustand zurückversetzt werden können.

Produktivität erhöht

Wie alle Inline Controller der 100er Leistungsklasse stellt der ILC 170 ETH 2TX neben einer hohen Bearbeitungsgeschwindigkeit von 90 µs pro 1.000 Anweisungen (Bit-Datentypen) je eine Interbus- und zwei Ethernet-Schnittstellen, einen integrierten FTP- und Web-Server sowie die OPC-Funktionalität zur Verfügung. Die Kleinsteuerung ist ebenfalls mit der Software PC Worx Express programmierbar und eröffnet dem Anwender somit einen einfachen und wirtschaftlichen Einstieg in die IEC61131-konforme Steuerungsprogrammierung.

Da alle Steuerungen von Phoenix Contact
auf dem Konzept der IT-powered Automation basieren – also neben bewährten Automatisierungsstandards internationale IT-Protokoll unterstützen – lassen sich die Controller der 100er Leistungsklasse einfach in vorhandene Netzwerke einbinden. In Kombination mit der durchgängigen und schnellen Datenübertragung über alle Unternehmensebenen und –standorte wird die Produktivität der Anwendung damit signifikant erhöhen.

Die kompakten Steuerungen der 100er Leistungsklasse bieten sich in Kombination mit der Programmierumgebung PC Worx Express immer dann an, wenn kleine oder mittlere Steuerungsanforderungen umzusetzen sind oder der Anwender erste Erfahrungen mit dem Programmierstandard IEC 61131-3 sammeln möchte.

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