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Industrielle Automation 4/2017

Industrielle Automation 4/2017

KOMPONENTEN UND SOFTWARE

KOMPONENTEN UND SOFTWARE Energie strukturiert verteilen So gelingt die Energieverteilung in Zeiten von Industrie 4.0 Dipl.-Wirt.-Ing. Thomas Korb, Leitung Produktmanagement bei der ESCHA GmbH & Co. KG in Halver Eine vollständige Vernetzung aller Informationen einer Automatisierungsanwendung und größtmögliche Flexibilität in der Auslegung und Konfiguration einer Fertigungsinsel – dafür steht Industrie 4.0. Zukünftig wird Ethernet das übergreifende durchgängige Kommunikationsmedium sein. Jedoch setzen ein größeres Netzwerk sowie immer mehr verteilte Intelligenz neue Ansätze im Bereich der Energieverteilung voraus. versorgungskonzepte folgen dann der Bus- Topologie und lassen sich treffend mit „Power follows Bus“ beschreiben. Qualität und Verfügbarkeit des Netzes gewährleisten In Zeiten von Industrie 4.0 steigen auch die Anforderungen an die Datenkommunikation bzw. an die Energieverteilung. Eine Vernetzung spielt nur dann ihre Vorteile aus, wenn auch die Qualität und Verfügbarkeit des Netzes gewährleistet werden. Das Netzwerk bildet das Rückgrat der Automatisierung. Ohne intelligente Kommunikation sind die heutigen und zukünftigen Anforderungen und Technologien nicht umsetzbar. Steigende Datenvolumina und immer höhere Geschwindigkeiten in der Datenübertragung sind heute schon zu beobachten. Mainstream-Technologien aus dem Consumer- Bereich, wie das Ethernet, erobern auch immer größere Bereiche der Automatisierung – wenngleich diese Technologien erst automatisierungstauglich gemacht werden 01 M12×1-Power- Verteiler: T-Verteiler, h-Verteiler, H-Verteiler (v.l.n.r.) Es ist noch nicht lange her, da war der Schaltschrank das zentrale Element der Automatisierung. Von hier aus wurden Signale und Energie verteilt bzw. dort gebündelt. Heute finden wir eher eine dezentrale Verteilung der Automatisierungsinseln vor. Das Konzept der dezentralen Verteilung ist auf Kommunikationstechnologien ausgelegt. Die Frage lautet also: Was ist mit der Energieverteilung? Es scheint, als hinke die strukturierte Energieverteilung der Kommunikationswelt hinterher, da das Energieverteilungskonzept vielfach noch zentral geprägt ist. In jüngster Zeit wandeln sich jedoch auch hier die Ansätze der Energieverteilung. Neue Konzepte auf Basis von M12×1 Power beginnen, sich in der Automatisierung zu etablieren. Diese Energiemüssen. Gerade in punkto Geschwindigkeit, Determinismus und Verfügbarkeit des Netzwerks kann die Consumer-Technologie nicht eins zu eins auf die Automatisierung übertragen werden. Doch nicht nur die Netzwerkverfügbarkeit, auch die Umweltbedingungen in der Automatisierungsindustrie unterscheiden sich grundlegend von denen im privaten Umfeld. Steckverbinder und Kabel kommen daher eine entscheidende Bedeutung zu. Während das Kabel öl- und chemikalienbeständig sein soll, sowie Störeinflüsse verhindern und gleichzeitig flexibel bewegte Anwendungen meistern muss, ist es wichtig, dass der Steckverbinder robust ist und eine hohe Schutzart aufweisen kann. Mit den stetig steigenden Anforderungen an die Netzwerkperformance steigen daher auch die Qualitätsanforderungen an Steckverbinder und Kabel. Aus simplen mechanischen Steckverbindern werden nun Hightech-Produkte, bei denen neben Design und Auswahl der Materialien auch Konfektionierungsvorschriften für die Fertigung 50 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2017

Teilbar muss er sein! DC-Anwendungen T-Codierung 4-polig 63V/12A L-Codierung 5-polig (4+FE) 63V/16A AC-Anwendungen S-Codierung 4-polig (3+PE) 630V/12A K-Codierung 5-polig (4+PE) 630V/12A den Ausschlag geben. Es reicht längst nicht mehr aus, ein beliebiges Kabel an einen beliebigen Kontakt anzuschlagen und dann zu umspritzen. Heute müssen Steckverbinderdesigns HF-Simulationen durchlaufen und die Materialabstimmung muss dafür sorgen, dass die Symmetrie des Netzes nicht gefährdet wird. Ebenso sind bei den Powerprodukten Materialauswahl und Design ausschlaggebend, um die Anforderungen einer Powerverteilung zu erfüllen. Am Ende entscheidet die Qualität der Basis über eine gelungene Umsetzung von Industrie 4.0. rungen für Poweranwendungen ausgerichtet sind, gibt es seit kurzem entsprechende Verteilertechnik. Erst durch diese Verteilertechnik in den Bauformen T, H und h ist eine dezentrale und strukturierte Verkabelung möglich geworden. Im Bereich der Sensorik sind T-Verteiler schon lange im Einsatz. Escha hat nun für die typischen Power-Codierungen neben einem T-Verteiler auch einen H-Verteiler (eine Einspeisung, drei Abgänge) und einen h-Verteiler (eine Einspeisung, zwei Abgänge) in den Markt eingeführt. Die wesentlichen Alleinstellungsmerkmale aller M12×1-Power-Produkte von Escha (Steckverbinder, Flansche und Verteiler) sind anschließbare Querschnitte von 1,5 bis 2,5 mm². Diese Querschnitte sorgen insbesondere bei Gleichspannungsverteilung dafür, den Spannungsfall gering zu halten, und ermöglichen demnach eine große Ausdehnung der Powerverteilung. Strukturierte Verkabelung dank Verteilertechnik Der neue Standard namens M12×1 Power erlaubt es mittlerweile, die bewährte M12×1- Anschlusstechnik auch für die Energie verteilung im Feld zu nutzen. Die Ener gie verteilung folgt also strukturiert der Netzwerktopologie. Treiber für diese neue Verdrahtungsphilosophie waren die immer kompakter werdenden elektronischen Geräte. Mehrheitlich fordern Gerätehersteller eine ebenfalls kompakte Leistungsversorgung und wollten dabei auf die industriell erprobte M12×1-Schnittstelle zurückgreifen. Die normative Grundlage IEC61076-2-111 unterscheidet dabei zwischen Gleich- und Wechselspannungsanwendungen sowie auch in der Anzahl der Pole. Während es bereits seit längerer Zeit umspritzte und selbstkonfektionierbare Steckverbinder gibt, die auf die speziellen Anforde- Industrie 4.0 auf einem sicheren Fundament Wer für die Zukunftstechnologien – die Industrie 4.0 mit sich bringt – gerüstet sein will, findet bereits heute eine gute Basis für die Verdrahtungstechnik vor. Wer schon jetzt auf qualitative Unterschiede bei der Basis achtet, kann sich entspannt zurücklehnen. Denn die Infrastruktur ist auch in Grenzbereichen der zukünftigen Technologien noch leistungsfähig genug, um eine hohe Verfügbarkeit und Robustheit des Netzes zu gewährleisten, ohne dass es zu Netzwerkausfällen oder Performanceeinbußen kommt. Power und Bus können mit den aktuell verfügbaren Komponenten in gleicher Struktur durch die Anlage laufen. All dies bildet einen Aufbau, der Industrie 4.0 auf ein sicheres Fundament stellt. www.escha.net UNI FLANSCH HD Der robuste Metallflansch für raue Umgebungen www.pflitsch.de 02 M12×1-Power-Steckverbinder – links mit S-Codierung und rechts mit T-Codierung – für 630 V/12 A Anwendungen als Kupplung und Stecker in gerader und gewinkelter Ausführung

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