Weiterhin wichtige Regieführer im Produktionsverbund

Effizienzsteigerung, notwendige gesetzliche Vorschriften sowie verbesserte Sicherheit und Kontrollmöglichkeit sind ausschlaggebend für nachhaltiges Wachstum im Bereich der Steuerungstechnik. Experten sehen die Aussichten im europäischen SPS-Markt durchweg positiv. Zwar hat die Wirtschafts- und die Schuldenkrise in Europa eine Atmosphäre der Unsicherheit geschaffen, die weniger Projekte in den nächsten zwei Jahren erwarten ließ. Dennoch wird ein Wachstum bis 2017 erwartet, wobei das Produktsegment der kleinen und mittleren speicherprogrammierbaren Steuerungen dabei entscheidend wird. Zudem beeinflusst die wachsende Besorgnis der Endanwender im Hinblick auf Security den Markt. Das zukünftige Wachstum wird vom Bedarf an erweitertem Virenschutz, globalem Service-Support und bezahlbaren Produktmodellen getrieben.

Bei den Anforderungen an die Systeme muss beispielsweise eine Kleinsteuerung vor allem preiswert sein. Es stellt sich die Frage, wo kann ein Steuerungshersteller sparen, ohne die Anforderungen der Anwender zu verfehlen? Steuerungen aus einem skalierbaren Portfolio müssen im Wesentlichen funktional identisch mit ihren großen Geschwistern sein. Einschränkungen sind hier hinsichtlich Rechenleistung, Speicher und Schnittstellen zu erwarten. Wenn Codeteile aus größeren Projekten wieder verwendet werden sollen, bieten sie Vorteile. Wird diese Anforderung nicht gestellt, kann man auch auf eine Stand-Alone-Lösung zurück greifen, die vielleicht weniger Funktionen bietet, jedoch andere Ausstattungsmerkmale aufweist, die zum Projekt besser passen.

Bei den mittleren und großen Systemen zeigen sich unterschiedliche Konzepte. So lassen sich Steuerungen schon zentral auf eine hohe Anzahl von Ein-/Ausgängen aufrüsten, andere wiederum setzen bei der Erweiterung ausschließlich auf Feldbus- und Ethernet-Kommunikation.

Auch sicherheitsgerichtete Steuerungen für sicherheitsrelevante Produktionsanlagen werden immer mehr zum Thema zukünftiger Produktinnovationen. Zudem verschwimmt der Unterschied zwischen SPS und PC-basierter Steuerungstechnik immer mehr. So gibt es heute PC-basierte Steuerungen im Formfaktor der Steuerungen und immer mehr Steuerungen mit PC-Technologie. Das Angebot ist jedenfalls vielfältig und der Anwender muss „nur die Richtige“ aus dem Angebot auswählen.

So hat die Siemens-Division Industry Automation (Halle 9, Stand D76) für sicherheitsrelevante Aufgaben die Engineeringsoftware Step 7 Safety Advanced in das Engineering Framework TIA-Portal V12 integriert. Neu sind zum Beispiel erweiterte Funktionsbausteine mit Safety-Funktionalität sowie die autarke Einstellung von Priorisierung und Timing. Für den Zugriff auf die Controller Simatic S7-1500F wurde das Schutzstufenkonzept um eine zusätzliche Schutzstufe erweitert. Die Sicherheitsaufgaben projektiert und programmiert der Anwender wie die Standardautomatisierung in der einheitlichen Bedienphilosophie des TIA-Portals. Dies vereinfacht ihm den Einstieg in das Safety Engineering.

Die neuen fehlersicheren Ein-/Ausgabemodule der kompakten dezentralen Peripherie ET 200SP sind nach EN 61508 zertifiziert und für den Einsatz in sicherheitsgerichteten Applikationen bis SIL 3 zugelassen. Wie die Standardmodule zeichnen sich auch die fehlersicheren Module aus durch bis zu 50 % reduzierte Modulbreite, Lastgruppenbildung ohne Powermodule und einfache Handhabung, etwa werkzeuglose Verdrahtung mit Push-in-Klemmtechnik.

Auch die neuen fehlersicheren Simatic-Controller basieren auf den Standard-Controllern, die um Sicherheitsfunktionen erweitert wurden. Standard- und fehlersichere Anwendungen können mit ein und demselben Controller realisiert werden. Die Controller lassen sich zentral mit Baugruppen des Peripheriesystem ET 200MP und dezentral mit den Standard- und fehlersicheren Baugruppen des gesamten ET-200-Spektrums erweitern. Profisafe-Geräte werden via Profinet und Profibus angebunden. Am Controller-Display stehen zusätzlich zu den Standard-Diagnosefunktionen Safety-spezifische Informationen zur Verfügung. Hierzu gehören zum Beispiel die Anzeige des Safety-Betriebs, des Datums der letzten Safety-Modifikation oder der Gesamtsignatur.

Mit Neuheiten für die Aktorik, Steuerung und Sensorik ist Pilz (Halle 9, Stand D17) in Hannover präsent. Für den Bereich Antriebstechnik stellt der Automatisierer aus Ostfildern neue Funktionen der Sicherheitskarte PMC-Protego S vor. Mit diesen können jetzt auch Anwendungen mit positionsabhängigen Sicherheitsanforderungen (Sicher begrenzte Position (SLP); Sicher begrenztes Schrittmaß (SLI)) abgesichert werden. Für das konfigurierbare Steuerungssystem PNOZ-Multi 2 stehen neue Module für Sicherheit und Kommunikation bereit. Damit lassen sich Sicherheitslösungen noch flexibler gestalten sowie der Datenaustausch erleichtern. Im Bereich Sensorik zeigt Pilz das kamerabasierte Schutzsystem PSEN-Vip für Abkantpressen sowie das laut Angaben weltweit erste sichere 3D-Kamerasystem Safety-Eye für die dynamische Überwachung von Flächen und Räumen.

Der Nürnberger Automatisierungs- und Antriebsspezialist Baumüller (Halle 14, Stand H08) hat eine PC-basierte Multicore-Plattform als Box-SPS oder als Panel-SPS mit 15“-Touchdisplay im Programm. Diese Industrie-PC-Plattform als SPS – standardisiert, flexibel und skalierbar – ist Echtzeit-optimiert und verfügt über Multitasking-Fähigkeit, schnelle synchrone Feldbuszykluszeiten sowie minimale zeitliche Toleranzen (Jitter). Aufgrund des Multitaskings ermöglicht die PC-basierte Multicore-Plattform eine parallele Abarbeitung der rechenintensiven Steuerungs-, Visualisierungs-, Datenverarbeitungs- und Kommunikationsaufgaben. Somit profitieren Maschinen- und Anlagenbauer, Systemintegratoren und Endkunden von einer hohen Systemverfügbarkeit bei langen Service- und Supportzeiträumen.

Baumüller bietet hier die PC-basierten Steuerungen entweder als Box b maXX-Box-PCC03 mit frontseitigem USB-Anschluss oder als Panel b maXX-Panel-PCC03. Die Panel-Version verfügt frontseitig über Schutzart IP65, rückseitig über IP20, die Box-Version beidseitig über IP20. Die passiv gekühlten Steuerungen sind Hard-Cut-fähig und nutzen das Betriebssystem Windows 7 mit Echtzeiterweiterung. Sie verfügen zudem über zweimal 4 GB Compact Flash Datenspeicher, einmal für das System und einmal für die jeweilige Applikation. Beide Ausführungen sind ausgestattet mit EtherCAT-Master, Motion Control-RT sowie der Baumüller Web-Visualisierung Pro-Viz.

Feldbusmodule für eine neue Embedded-PC-Generation bietet Automatisierer Beckhoff (Halle 9, Stand F06) aus Verl an. Die CX2000- Serie bietet mit Multicore-Prozessoren und modularen PC- und I/O-Schnittstellen eine hohe Flexibilität auf der Hutschiene. Als Neuheit werden Feldbusmodule für den CX2000 präsentiert, die über PCI-Express angebunden werden: Profibus- und CANopen-Schnittstellen jeweils als Master oder Slave.

Ebenfalls neu ist der Twin-Safe-Controller EK1960, der integriert in kompakter Bauform eine vollständige Safety-Steuerung inklusive I/O-Ebene darstellt. Er kombiniert EtherCAT-Koppler, Twin-Safe-PLC, 20 digitale Eingänge und 10 digitale Ausgänge. Primär für Applikationen mit kleinem und mittlerem sicherheitstechnischem Umfang ausgelegt, ist der EK1960 als autarke Steuerung oder als dezentraler Controller einsetzbar. Über die integrierte E-Bus-Schnittstelle lassen sich weitere EtherCAT-Klemmen flexibel erweitern.

Auch Antriebspezialist Lenze (Halle 9, Stand D06) hat sein Controller-Portfolio weiter ausgebaut und stellt als Messe-Neuheit eine sehr kompakte Kleinsteuerung mit direkt anreihbaren I/O-Modulen und integrierten Master-Schnittstellen für EtherCAT und Can-Open vor. Mit der Schaltschrankvariante c300 sowie dem neuen Panel-Controller p300 bietet das Hamelner Unternehmen Controller für einfache Motion-Anwendungen und Ablaufsteuerungsaufgaben. Die Geräte reihen sich nahtlos in Lenzes Controller-Plattform ein, die auf ein und derselben modernen Systemarchitektur basiert. Bei der Entwicklung wurde nach Angaben besonderes Augenmerk auf die einfache Handhabung gelegt.

Aus dem Bereich der Steuerungstechnik zeigt das Bonner Unternehmen Eaton (Halle11, Stand C63) Produktneuheiten wie die elektronischen Motorstarter EMS bis 3 kW, die vier Funktionen (Motor-Direktstart, Motor-Wendestart, Motorschutz) sowie die sicherheitsgerichtete Stillsetzung des Antriebes in einem Schaltgerät vereint. Der Anwender spart deutlich Montage- und Gerätekosten, denn der Verdrahtungsaufwand reduziert sich im Vergleich zu konventionellen Schaltgerätekombinationen nach Angaben um bis zu 60 %, der Anteil der benötigten Hardwarekomponenten sogar um bis zu 70 %.

Die Easy-Remote Display App zur Steuerung des Steuerrelais Easy800 per Smartphone erlaubt es dem Anwender, nun auch außerhalb von lauten, gefährlichen Bereichen mit der Steuerung zu kommunizieren. Damit erhöht die App nicht nur die allgemeine Nutzerfreundlichkeit, sondern verbessert gleichzeitig den Arbeitsschutz. Die neuen Signalsäulen (SL7 und SL4) zeichnen sich durch extrem gute Wahrnehmbarkeit aus. Anlagenbetreiber können somit Fehler genauer erkennen oder rechtzeitig vorbeugen und so ihre Anlagenverfügbarkeit erhöhen. Die Montage- oder Demontagezeit beim Maschinentransport wird dank handlicher Bajonettverschlüsse reduziert.

ABB (Halle 11, Stand A 35) hat für seine speicherprogrammierbaren Steuerungen AC500 und AC500-eCo in der Version 2.3 das bisherige Programmier- und Konfigurationstool Control Builder Plus in die Plattform Automation Builder integriert. Als neues Feature wurde hier unter anderem die Möglichkeit der Programmierung in der Hochsprache C integriert. Entsprechende Funktionsblöcke lassen sich mit IEC-61131-Blöcken mischen, und auch die integrierte C-Programmierung über den GNU-Compiler für die SPS AC500 ist zukünftig möglich. Weiterhin ist die Sicherheitssteuerung AC500-S im Projekt optional mit nicht-sicheren Geräten kombinierbar. Die Programmierung erfolgt analog zur Standard-SPS, allerdings mit einem sicherheitszertifizierten Editor gemäß SIL 3.

Der Industrie-PC Valueline P7000 von Phoenix Contact (Halle 9, Stand F40) lässt sich sowohl als Box-PC mit verschiedenen Montageoptionen als auch als klassischer Panel-PC konfigurieren und bei Umgebungstemperaturen von bis zu 45 °C einsetzen. Die Displaydiagonalen des TFT-Displays und des Touchscreens von 12“ bis 24“ ermöglichen eine Visualisierung komplexer Prozessabläufe. Ausgestattet mit Intel Core-i7-Prozessoren haben die Industrie-PCs eine leistungsstarke Prozessor- und Grafikperformance. Die integrierte Turbo-Boost-Technik stellt zudem bei Bedarf mehr Leistung bereit. Die Hyper-Threading-Technik steigert den Prozessordurchsatz, um Aufgaben (Threads) effizienter abarbeiten zu können. Betriebssystemseitig wird die Hardware von Microsoft Windows XP Professional oder auch Windows 7 Ultimate und den jeweiligen Embedded-Varianten unterstützt. Die IPC zeichnen sich durch ein Lüftungskonzept mit einem externen Konvektionsgebläse aus, das im Gegensatz zu eingebauten Lüftern Staubverwirbelungen verhindert. Das integrierte Power Management des Prozessors reduziert zudem laut Angaben des Herstellers den Energieverbrauch.

Philip Hartmann Fachjournalist in Gießen