Relais

Wo liegt der Nutzen von Relais im Internet der Dinge?

| Autor / Redakteur: Jürgen Steinhäuser * / Kristin Rinortner

Relais für Industrie 4.0: Die Integration der Intelligenz in das Relais bleibt auch in absehbarer Zeit eine Frage des Nutzens.
Relais für Industrie 4.0: Die Integration der Intelligenz in das Relais bleibt auch in absehbarer Zeit eine Frage des Nutzens. (Bild: Elesta)

Als Koppelelemente zwischen Last und Logik sind Relais prädestiniert für Aufgaben im Internet der Dinge. Doch wo macht „vernetzte Intelligenz“ Sinn und welche Konsequenzen hat das?

Die schöne neue Industrie-Welt 4.0 steht vor der Tür und entfacht einen Sturm, der so stark an derselben rüttelt, dass Gefahr besteht, dass diese aus den Angeln gehoben wird. Viel Sinnvolles wird versprochen und der Erwartungsdruck wächst, durch Vernetzung die reale Industriewelt mit der virtuellen Welt zu synchronisieren.

Vom Produktionsprozess über vorbeugenden Unterhalt und „On Demand“ gefertigten Ersatzteilen auf 3-D-Druckern scheint alles möglich. Doch wo macht „vernetzte Intelligenz“ Sinn und was hat dies für Konsequenzen?

In der untersten Ebene der Elektronik, bei Komponenten ohne eigene Intelligenz, wird dies am Beispiel elektromechanischer Relais deutlich. Als Koppelelemente zwischen Last und Logik oder Lasttrenner sind sie geradezu prädestiniert im „Internet der Dinge“ Aufgaben zu übernehmen.

Von der einfachen Ansteuerung über Weitbereichsstromversorgung, punktgenaues Schalten von hohen Lasten, Pegelüberwachung von Rückmeldekreisen, Schaltzyklenzähler für die Verschleißbeurteilung der Relais, Thermoüberwachung der Relaisspule und vieles mehr wird ins Relais gepackt und an die Cloud geschickt.

Ist das wirklich neu? Standardisierte intelligente Relais-Chips sind seit Jahren käuflich zu erwerben oder es werden Individuallösungen in den jeweiligen Applikationen realisiert. Man denke nur an Pulsweitenmodulation (PWM) oder geregelte Lastschaltungen, die erst die Last zuschalten, wenn Kontakte geschlossen sind. Es ist auch kein Hexenwerk, Relaisinformationen an übergeordnete Systeme weiterzuleiten. Es wird seit Jahren in der Leittechnik, Prozessindustrie oder funktionalen Sicherheit praktiziert.

Intelligenz im Relais – Pro und Contra

Wäre es da nicht konsequent die Intelligenz ins Relais zu integrieren? Auf der einen Seite ja. Die Vorteile dafür scheinen offensichtlich: Eine kompakte Einheit, die jedem zur Verfügung steht. Aufwändige Adaptierungen fallen weg und das Endprodukt wäre schneller verkaufsfähig, da ja Integrationsschritte mit anderen Komponenten und Programmieraufwand wegfallen. Es sinkt zusätzlich ein beträchtlicher Teil des Risikos und der Verantwortung bei der Entwicklung der Steuerung und verlagert sich auf den Relaishersteller.

Was ist die Kehrseite der Medaille? Nennen wir es die Frage nach der individuellen Komplexität bzw. welche Leistungsfähigkeit der Relaishersteller bereitstellen muss, damit ein Universalprodukt akzeptiert wird.

Relais sind aufgrund ihrer Einfachheit universell einsetzbar. Es finden sich gleichartige Relais in einem Niederspannungsschaltgerät ebenso wie in einer Heizungssteuerung oder im Medizingerät. Der Anspruch an die Intelligenz wird in erster Linie von der Anwendung bestimmt. Dem Argument folgend bedeutet dies, entweder es gibt ein universelles Relais, welches sehr viele Forderungen abdeckt oder es werden anwendungsspezifische Chips integriert, die genau auf den jeweiligen Industriebereich abgestimmt sind. Eine dritte Möglichkeit besteht darin, ein Standardprodukt soweit für den Nutzer programmierbar zu machen, dass jeder für sich individuelle Funktionen realisieren kann.

Bei genauerer Betrachtung sind starre, komplexe Universallösungen weniger vorteilhaft, da die Möglichkeit einer gleichartigen funktionalen Nutzung der Anwender ebenso gering erscheint, wie ein „intelligentes Relais“, welches die Mehrzahl der notwendigen Funktionen abdeckt.

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