Aufrufe
vor 2 Monaten

Industrielle Automation 6/2018

  • Text
  • Automation
  • Industrielle
Industrielle Automation 6/2018

SENSORIK UND MESSTECHNIK

SENSORIK UND MESSTECHNIK Automatisierung 4.0 leicht gemacht Operation- und Informations-Technologie wachsen zusammen Innovative Automatisierungskonzepte erfordern ein radikales Umdenken. Im Mittelpunkt steht nicht mehr die Anlage oder Komponente, sondern der Mensch, der bei seinen Automatisierungsaufgaben effizient unterstützt werden soll. bereich und in der Produktentwicklung unterscheiden. In Letzterem ist die genaue Messwerterfassung mit hohen Aufzeichnungsraten gefordert, im Automatisierungsbereich hingegen müssen die Abläufe in deterministischer Echtzeit durchgeführt werden, um die Maschinen im optimalen Betriebszustand laufen zu lassen. Hierbei sind die Messdaten von eher geringer Bedeutung und die Diagnosedaten von hoher Priorität. Diese vormals getrennten Disziplinen sind heute längst in mechatronischen Systemen zusammengewachsen. Idealerweise sind die Komponenten so flexibel, dass sie in beiden Bereichen eingesetzt werden können. Grenzen waren gestern Das gleiche gilt für die die Test- und Steuerungssoftware. Die gemessenen Größen aus dem Versuchsfeld müssen mit geeigneter Software gespeichert und ausgewertet werden. Diese Software ist aufgrund der hohen Datenmengen PC-gestützt und wird über eine Ethernet-Schnittstelle auf einen Messrechner übertragen. Als nächster Schritt sollen in der Produktionsumgebung Teile und Methoden der Auswertungssoftware stückweise wieder genutzt und mit Elementen der Steuerungstechnik angereichert werden. Hinzu kommt, dass in Produktions- Das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten, wie Messsensoren und Antriebe einer Anlage, war in der Vergangenheit oft nur über komplizierte Übertragungswege und Schnittstellenwandler möglich. Um bei diesen immer komplexer werdenden Systemen den Überblick zu behalten, wurde im Laufe der Zeit konsequent auf einheitliche Schnittstellen und Komponenten gesetzt, die auf eine Art Baukastensystem aufgebaut sind. Produktentwickler und Produktionsplaner suchen gleichermaßen flexible Systeme, die einerseits leicht in web-basierte Technologien integrierbar sind und andererseits die Einarbeitung von neuen Mitarbeitern minimieren. Dabei lässt sich grundsätzlich zwischen Aufgaben im Automatisierungsumgebungen oftmals ein hohes Maß an Echtzeitverhalten der mechatronischen Systeme gefordert ist, die ein reibungs- und fehlerfreies Zusammenspiel aller Komponenten garantieren. Zeit ist Geld – und Zeit sparen heißt Geld sparen. Diese Formel ist Maschinen- und Anlagenbauern immer mehr zur Maxime geworden. Möglichst viele Arbeiten und Abläufe schnell, einfach und fehlerfrei abarbeiten – diese Funktionalitäten muss ein Automatisierungsgerät beherrschen. Zwingend erfolderlich dabei sind eine einfache Bedienung, Visualisierung und Diagnose, um effizient und kostensparend zu arbeiten und Mitarbeitern aufwändige Schulungen zu ersparen. In Messdatensammlern werden Messdaten schnell, präzise und störsicher gesammelt. Die TEDS-Sensorerkennung vereinfacht die Verstärkerkonfiguration und den Messbetrieb. Sie ermöglicht nicht nur eine schnelle Konfiguration, sondern eine einfache Inbetriebnahme über das Netzwerk und lässt Werkzeuge obsolet werden. Über den Messwertstatus kann kanalweise eine Diagnose erfolgen und bei Störungen gezielt vor Ort oder ferngesteuert eingegri fen werden. Um ein Automatisierungssystem stabil zu betreiben, dürfen die Übertragungskanäle nicht „verstopft“ werden. Das bedeutet, dass möglichst viele Messdaten schon dezentral vorverarbeitet werden sollten. Dazu muss die Komponente über interne Berechnungskanäle verfügen. Diese erledigen in Echtzeit Überwachungs- und Regelfunktionen. Die Signale können intern weiterberechnet sowie über Analogausgänge oder schnelle, Ethernet-basierte Feldbusse an das Automatisierungssystem ausgegeben werden. Damit wird die Maschinen- und Anlagensteuerung nicht überlastet und es können kurze, schnelle Regelzyklen erreicht werden. Messverstärker mit integrierten Smart-Functions (zum Beispiel intelligenten Berechnungskanälen) rechnen sich für viele Maschinenbauer, da keine internen Soft- 38 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2018

WENIGER IST MEHR 01 In vernetzten, intelligenten und durch untereinander kommunizierende Maschinen geprägten Produktions- und Maschinensystemen spielt der Einsatz intelligenter Messsysteme wie ClipX oder PMX eine Schlüsselrolle wareentwickler mehr benötigt werden, die aufwendigen Code selbst schreiben müssten. Jeder Mechatroniker kann diese Smart-Functions intuitiv bedienen. IOT-Komponenten beinhalten mit ihren internen Berechnungskanälen bereits diese Smart-Funktionen. So zählen sie zu den cyber-physischen Systemen, die eine intelligente Fabrik und Infrastruktur ermöglichen. Durch die integrierten Diagnosemöglichkeiten können Wartungsprozesse gesteuert und Serviceeinsätze strukturiert geplant werden. Basis dafür ist die Verfügbarkeit aller relevanten Informationen in Echtzeit durch Vernetzung. Durch die Verbindung von Menschen und Systemen entstehen so dynamische, echtzeitoptimierte und sich selbst organisierende, unternehmensübergreifende Wertschöpfungsnetzwerke. Diese lassen sich nach unterschiedlichen Kriterien, wie zum Beispiel Kosten, Verfügbarkeit und Ressourcenverbrauch optimieren. Feldbusse im Automatisierungsumfeld Feldbusse garantieren Taktsynchronität, sodass Mess- und Diagnosedaten immer im gleichen Zeitraster übertragen werden. Um dies zu garantieren, wird im Datenframe der Datenübertragung immer ein fester Bereich für Echtzeitdaten reserviert. Ein Vorteil durch den Einzug der Ethernet- Technologie als Übertragungsmedium in der Fertigung ist die hohe Verfügbarkeit von vorhandenen Netzwerkkomponenten. Neue Möglichkeiten ergeben sich, wenn Daten der Anlage zentral gespeichert und genutzt werden können. Durch Cloud- Lösungen lassen sich einerseits gezielt Anforderungen, wie das Steuern der Produktion mit Losgrößen und Materialbeschaffung, eingeben. Andererseits werden Störungen erkannt, signalisiert und dadurch schneller behoben. Die Produktion wird nachweisbar effizienter, kostengünstiger und kann weitgehend automatisiert werden. 02 Neben der Bereitstellung geeigneter Sensoren bildet die moderne Messelektronik das Herz der Messkette für die Produktion Die HBM-Cloud bringt Automatisierung in neue Spheren Mit OPC Unified Architecture, kurz OPC UA, einem industriellen M2M-Kommunikationsprotokoll, gibt es ein Datenformat zur effizienten Übertragung der Planungsund Diagnosedaten der Fertigung in die Cloud. Der bereits vorhandene Vorgänger OPC wurde als weltweit gültiger Standard normiert und festgelegt. Als neueste aller OPC-Spezifikationen der OPC Foundation unterscheidet sich OPC UA erheblich von seinen Vorgängern, insbesondere durch die Fähigkeit, Maschinendaten nicht nur zu transportieren, sondern auch maschinenlesbar semantisch zu beschreiben. Auch diese Technologie arbeitet Ethernet-basiert und bietet damit Sparpotentiale, die erfassten Daten werden aber nicht in dem schnellen Zyklus übertragen, den man bei den Feldbussystemen vorfindet. Die Zukunft der Messtechnik in der Cloud liegt darin, dass die Daten nicht von einem Speicherort zum anderen wandern. Vielmehr können sie in vielen Fällen dank künstlicher Intelligenz und Machine-Learning, automatisch einen sofortigen Nutzwert erreichen. Mit dem Einsatz moderner Messtechniksysteme im Internet der Dinge, können Herstellungskosten gesenkt sowie Qualität und Geschwindigkeit von Fertigungs- und Prüfprozessen signifikant gesteigert werden. HBM arbeitet hier konsequent an der Implementierung dieser Technologien und hat sie im Mess-und Steuerungssystem ClipX und PMX bereits umgesetzt. Bilder: HBM www.hbm.com MESSTECHNIK MESSTECHNIK MESSTECHNIK WENIGER PLATZ. WENIGER GEWICHT. WENIGER PLATZ. KOSTEN. WENIGER MEHR PRÄZISION. GEWICHT. WENIGER WENIGER KOSTEN. PLATZ. WENIGER MEHR PRÄZISION. GEWICHT. Die WENIGER kompakten KOSTEN. Ein-Chip-Strommesssysteme MEHR PRÄZISION. der Die ICD-Serie kompakten tun das, Ein-Chip-Strommesssysteme was sie am besten können: der ICD-Serie Die kompakten sehr genau tun Strom das, Ein-Chip-Strommesssysteme was messen. sie am besten können: der sehr ICD-Serie genau tun Strom das, messen. was sie am besten können: Das sehrICD-C genaugewährleistet Strom messen. die Strommessung in Das industriellen ICD-C gewährleistet Applikationen die und Strommessung ist mit einemin industriellen Das ICD-C gewährleistet praktischen Platinenstecker Applikationen die und Strommessung ausgestattet. ist mit einem in Das praktischen industriellen ICD-A wurde Platinenstecker Applikationen speziell für dieausgestattet. und ist mit einem Automobilindustrie Das ICD-A praktischen entwickelt wurde Platinenstecker und speziell verfügt für über die Automobilindustrie ausgestattet. einen Das abgedichteten, entwickelt ICD-A wurde sechspoligen und speziell MCOM-Stecker. verfügt für über dieeinen Automobilindustrie Beide abgedichteten, Geräte sind sechspoligen entwickelt und in den Varianten MCOM-Stecker. verfügt über einen 100A, 300A und Beide abgedichteten, 500A Geräte erhältlich sind in sechspoligen und den decken Varianten MCOM-Stecker. verschiedenste 100A, 300A Anforderungsprofile und Beide 500A Geräte erhältlich sind und in den ab. decken Die Varianten integrierte verschiedenste 100A, 300A CANbusAnforderungsprofile 2.0 und 500A erhältlich Schnittstelle ab. und gewährleistet Die decken integrierte verschiedenste eineCANbus schnelle2.0 Anforderungsprofile und Schnittstelle zuverlässige gewährleistet ab. Die integrierte Kommunikation eine CANbus zwischen schnelle 2.0 ICD-System und Schnittstelle zuverlässige und Kommunikation Steuergerät. gewährleistet eine zwischen schnelle ICD-System und zuverlässige und Steuergerät. Kommunikation zwischen ICD-System und Überzeugen Steuergerät. Sie sich von den herausragenden Überzeugen Eigenschaften Sie hochpräziser sich von den herausragenden Strommessung mit Eigenschaften Überzeugen Sie Systemen der hochpräziser ICD-Serie sich von den undStrommessung herausragenden fordern Sie das mit Systemen Datenblatt Eigenschaften der an. ICD-Serie hochpräziser und Strommessung fordern Sie das mit Datenblatt Systemen der an. ICD-Serie und fordern Sie das Datenblatt an. DIE FEATURES IM ÜBERBLICK: DIE FEATURES IM ÜBERBLICK: DIE Messung: FEATURES Strom IM ÜBERBLICK: Messung: Strom Zusatzfunktionen: Messung: Strom Sleep mode, Zusatzfunktionen: Eigenverbrauch-Messung Sleep mode, Eigenverbrauch-Messung Zusatzfunktionen: Sleep mode, Kommunikation: Eigenverbrauch-Messung CANbus 2.0 Kommunikation: CANbus 2.0 Auflösung: Kommunikation: 1mA CANbus 2.0 Auflösung: 1mA Messgenauigkeit: Auflösung: 1mA 0,1% Messgenauigkeit: 0,1% Messgenauigkeit: 0,1% Isabellenhütte Heusler GmbH & Co. KG Isabellenhütte Eibacher WegHeusler 3–5·35683 GmbH Dillenburg & Co. KG Eibacher Isabellenhütte Telefon 02771 Weg 3–5·35683 Heusler 934-0·Fax GmbH 02771 Dillenburg & Co. 23030 KG isascale@isabellenhuette.de·www.isabellenhuette.de Telefon Eibacher 02771 Weg934-0·Fax 3–5·35683 02771 Dillenburg 23030 isascale@isabellenhuette.de·www.isabellenhuette.de Telefon 02771 02771 23030 isascale@isabellenhuette.de·www.isabellenhuette.de

AUSGABE