Feldgeräte

Der innovative Weg zu „Plug and Produce“

Seite: 3/3

Firmen zum Thema

Dezentrale Steuerung (Distributed Control Unit, DCU)

Dezentrale, in einem Netzwerk kollaborierende Steuerungseinheiten (DCU), sind cyber-physikalische Systeme und können durch aktive E/A-Module mit integrierter speicherprogrammierbarer Steuerungseinheit realisiert werden. Damit sind diese Module in der Lage, neben der Übertragung von Ein- und Ausgangsdaten diese auch zu verarbeiten: von einfachen logischen Funktionen bis hin zur Lösung komplexerer Steuerungsaufgaben.

Beispielsweise kann die DCU in einer typischen Sortierförderanlage die Aufgabe übernehmen, Teile oder Werkstückträger mithilfe ihrer Barcode- oder RFID-Information an entsprechender Stelle auf ein anderes Band umzulenken oder vom Band zu stoßen (Bild 2). Solche und ähnliche Aufgaben (z.B: die eines Drehtisches oder Werkzeugwechslers) kann eine DCU entweder als Slave einer zentralen SPS oder als unabhängige Steuerung übernehmen.

Bildergalerie

Die Rechenkapazität einer DCU kann außerdem dazu genutzt werden, um Diagnosedaten für eine vorbeugende Wartung und andere Cloud-Dienste aufzubereiten. Die Cloud-Kommunikation muss parallel auf der vorhandenen Netzinfrastruktur erfolgen und darf die Prozesskommunikation nicht beeinträchtigen. OPC UA wird dabei als zukunftsträchtigstes Standardprotokoll für Kompatibilität angesehen.

Ethernet-Switches: Die Nachfrage nach feldtauglichen Ethernet-Switches wächst mit der Zahl Ethernet-fähiger Endgeräte. Die meisten aktiven E/A-Module und hochwertigen Ethernet-Sensoren ermöglichen heute durch den integrierten 2-Port-Switch eine Verkettung (Daisy Chain), die jedoch bald nicht mehr ausreichen dürfte. Gegenwärtig reichen Ethernet-Switches mit 100-MBit/s-
Ports (M12 D-kodiert) für die meisten industriellen Anwendungen noch aus.

Der Hybridanschluss (M12, Y-kodiert, Bild 3) bietet leistungshungrigen Feldkomponenten eine direkte Verbindung in das industrielle Ethernet sowie eine zweifache Leistungsversorgung zu je 24 V/6 A. Damit ist der Hybridanschluss auch den stärksten POE-Anschlüssen (48 V/25,5 W) überlegen.

Fazit

Für die Umsetzung von Industrie 4.0 ist die Entwicklung und Implementierung internationaler Standards sowie die Konstruktion kompatibler „Plug-and-Produce“-Systeme und -Komponenten entscheidend. Die neue Familie kompakter Feldgeräte, LioN-Power, basiert auf den neuesten internationalen Standards, bietet eine speicherprogrammierbare Steuerungseinheit (DCU) und stellt eine sichere Cloud- und Prozesskommunikation sicher. Dadurch ermöglicht LioN-Power cyber-physikalische Systeme sowie neue Cloud-Dienste und lässt damit die Realisierung von Industrie 4.0 ein gutes Stück näher rücken.

Literatur

[1] Bauer, K. et al.: „Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt INDUSTRIE 4.0 – Abschlussbericht“, http://www.acatech.de, 04/2013.

* Dr. Thomas J. Schöpf ist Director R&D bei der Belden Deutschland GmbH in Neckartenzlingen.

(ID:43947244)