Sensoren, Steuerung & Daten
SPS-Systeme, PID-Regler, Signaltrenner und -umformer, Remote-I/O, Modbus- und Industrial-Ethernet-Geräte.
Dies ist die Systemebene über den einzelnen Geräten: die Steuerungen, die Logik ausführen, die Ein- und Ausgänge, die Feldsignale sammeln, die Trenner und Wandler, die unterschiedliche Systeme miteinander sprechen lassen, und die Kommunikationsgeräte, die die Daten tragen. Wo eine einzelne Schalttafelanzeige zur Prozessinstrumentierung gehört, gehört ein Regal voller E/A-Module hierher, und die Grenze verläuft zwischen Geräteebene und Systemebene.
Die Auswahl in dieser Kategorie wird von der Kompatibilität dominiert und nicht von der Leistung. Die Hardware muss zu einer vorhandenen Steuerungsplattform, einem vorhandenen Netzwerk und einem vorhandenen Engineering-Ablauf passen, und ein technisch überlegenes Gerät, das das nicht tut, ist kein Kandidat. Deshalb lautet die erste Frage fast immer, was bereits installiert ist, und nicht, was benötigt wird.
Die zweite Randbedingung ist der Lebenszyklus. Steuerungshardware wird für ein Jahrzehnt oder länger installiert und von Personen gewartet, die bei der Inbetriebnahme nicht dabei waren, deshalb zählen Dokumentation, Ersatzteilverfügbarkeit und Programmierumgebung ebenso viel wie das Datenblatt. Ein auf einem Datenblatt genannter Protokollname ist ein Versprechen über Interoperabilität, und es lohnt sich zu bestätigen, was er für die konkrete Plattform bedeutet, statt es anzunehmen.
| Produkttyp | Was es leistet | Üblicherweise spezifiziert für |
|---|---|---|
| SPS-System | Führt deterministische Logik und Regelkreise auf Feld-Ein- und -Ausgängen aus, mit eigener Programmierumgebung | Maschinen- und Prozesssteuerung, bei der Ablauf, Verriegelungen und Logik an einer Stelle liegen |
| PID-Regler | Vergleicht eine Messung mit einem Sollwert und steuert einen Ausgang, um einen einzelnen Kreis zu schließen | Eigenständige Kreise, Schalttafelsteuerung und Absicherung eines Kreises, den das Hauptsystem ebenfalls bearbeitet |
| Signaltrenner | Trennt zwei Stromkreise galvanisch, damit eine Masseschleife keine Störung zwischen ihnen übertragen kann | Schutz einer Eingangskarte und Auftrennen einer Masseschleife zwischen Feld und Steuerung |
| Signalwandler | Übersetzt eine Signalform in eine andere, damit zwei Geräte mit unterschiedlichen Schnittstellen zusammenarbeiten | Anpassen eines Feldgeräts an einen Eingang, der ein anderes Signal erwartet, und Umbemessen ohne Sensortausch |
| Dezentrale E/A | Verlagert die Ein- und Ausgangspunkte nahe ans Feld und kommuniziert sie über ein Netzwerk zurück | Verteilte Anlagen, in denen lange Kabelwege zu einem zentralen Schrank unpraktisch oder teuer sind |
| Industrielles Kommunikationsgerät | Leitet, wandelt oder verstärkt industriellen Netzwerkverkehr zwischen Segmenten | Aufbau des Netzwerks selbst und Zusammenführen von Segmenten, die zu unterschiedlichen Zeiten installiert wurden |
| Modbus-Gerät | Tauscht registerbasierte Daten über serielle Verbindungen oder TCP aus, mit einem weit verbreiteten Protokoll | Anbinden von Geräten und Messgeräten an eine Steuerung oder ein Leitsystem, wo Einfachheit zählt |
| Industrial-Ethernet-Gerät | Überträgt deterministischen oder standardisierten Ethernet-Verkehr im Anlagennetz | Anlagennetze, in denen mehrere Protokolle und höhere Datenmengen nebeneinander bestehen müssen |
Steuerungsmodule und Automatisierungszubehör werden ebenfalls in dieser Kategorie geführt.
Für eine Aufgabe gibt es selten das eine richtige Messgerät, aber immer eine begründbare Auswahl und eine Reihe von Antworten, die den Rest ausschließt. Diese Fragen entscheiden darüber.
| Element | Bevorzugt eingesetzt für | Grenzen | Was es entscheidet |
|---|---|---|---|
| Kompakte SPS | Maschinennahe Steuerung mit einer E/A-Anzahl, die vorab festgelegt werden kann | Die Erweiterung ist durch die Plattform begrenzt, spätere Ergänzungen können also einen Austausch statt einer Erweiterung erzwingen | Logik, Ablaufsteuerung und Verriegelungen |
| Modulare SPS mit dezentraler E/A | Anlagenweite Steuerung, bei der die E/A nahe den Feldgeräten verteilt sind | Braucht eine Netzwerkplanung, und das gewählte Protokoll bestimmt, was verteilt werden kann und über welche Entfernung | Verteilte Steuerungsarchitektur |
| Eigenständiger PID-Regler | Einen einzelnen Kreis oder einen Kreis, der weiterlaufen muss, wenn das Hauptsystem es nicht tut | Schaltschrankplatz und Frontplattenkonventionen sowie begrenzte Logik über den Kreis hinaus | Einen Regelkreis |
| Signaltrenner | Auftrennen von Masseschleifen und Schutz einer Eingangskarte vor Feldtransienten | Fügt einen Wandlungsschritt hinzu, und die Isolationsklasse muss zur Installation passen und darf nicht angenommen werden | Signalintegrität zwischen Stromkreisen |
| Signalwandler | Zusammenbringen zweier Geräte mit unterschiedlichen Schnittstellen | Seine eigene Genauigkeit und Drift gehen in die Messkette ein, er ist also Teil der Unsicherheit und nicht außerhalb davon | Kompatibilität zwischen Geräten |
| Protokoll-Gateway | Verbinden zweier Netzwerke, die kein gemeinsames Protokoll teilen | Das Mapping muss konfiguriert und gepflegt werden, und die Diagnose über die Grenze hinweg ist meist begrenzt | Interoperabilität zwischen Netzwerken |
Was nach der Wahl der Technologie bleibt, ist eine Liste von Werten, die nur die Installation liefern kann. Diese verändern das Modell, den Preis oder die Lieferzeit:
Die Spezifikationen unterscheiden sich je Modell und Anwendung, deshalb wird auf dieser Seite kein Leistungswert genannt. Ist ein Parameter für ein bestimmtes Modell nicht dokumentiert, sagt die Produktseite das, statt die Lücke mit einer plausiblen Zahl zu füllen. Senden Sie die oben genannten Werte und wir nennen die, die das ausgewählte Modell tatsächlich einhält.
Häufige Fragen
Die Fragen, die vor einer Bestellung aufkommen und nicht danach. Ist Ihre nicht dabei, senden Sie sie mit der Anforderung und wir beantworten sie im Angebot.
In der Regel ja, aber maßgebend ist die Kompatibilität und nicht die Spezifikation. Plattform, Protokoll und Engineering-Software müssen zusammenpassen, und die Reservekapazität des bestehenden Systems legt fest, wie viel ergänzt werden kann, bevor etwas ersetzt werden muss. Sagen Sie uns, was heute installiert ist und was erweitert werden soll, dann antworten wir darauf und nicht im Abstrakten.
Es kommt auf die Kabelwege an und darauf, wie viel die Anlage zu ziehen bereit ist. Dezentrale E/A legt die Punkte nahe ans Feld, was analoge Wege verkürzt und die eingefangenen Störungen verringert, führt aber ein Netzwerksegment mit eigener Verfügbarkeitsanforderung ein. Lange Kabelwege zu einem zentralen Schrank sind architektonisch einfacher, aber über große Entfernungen möglicherweise nicht wirtschaftlich oder elektrisch praktikabel.
So viel, dass die nächste Änderung keinen neuen Rahmen erzwingt. Standorte planen üblicherweise einen bescheidenen Anteil Reservepunkte ein, und die nützliche Frage ist, wie wahrscheinlich eine Änderung ist, und nicht eine feste Regel. Wo eine Erweiterung des Prozesses erwartet wird, ist Reservekapazität im Rahmen und in der Stromversorgung meist günstiger als eine zweite dezentrale Station später.
Dass das Gerät das Protokoll implementiert, nicht dass es ohne Konfiguration mit einer bestimmten Plattform zusammenarbeitet. Die Details, auf die es ankommt - Adressierung, unterstützte Funktionscodes, Datenmapping und Timing -, entscheiden über die Interoperabilität. Zu sagen, mit welcher Steuerung oder welchem System es sprechen muss, ist weit nützlicher, als ein Protokoll allein zu nennen.
Das ist je Plattform unterschiedlich und sollte ausdrücklich erfragt werden, weil Steuerungshardware viele Jahre im Einsatz bleibt. Angeboten werden können die aktuelle Dokumentation, die Ersatzteillage und die Lieferzeiten für Ersatzmodule. Wo sich eine Plattform dem Ende ihrer Verfügbarkeit nähert, ist es besser, das vor der Installation zu wissen, als es beim ersten Ausfall zu entdecken.
Der Umfang hier sind die Hardware und ihre Dokumentation. Programmierung, Inbetriebnahme und Integration erfolgen normalerweise durch den Standort oder einen Integrator, und es lohnt sich, diese Aufteilung bei der Anfrage festzulegen. Bereitgestellt werden können die Programmierumgebung, die Lizenzregelung und die Handbücher, die das Standortteam braucht, um die Anwendung selbst zu pflegen.
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