Ähnlich wie die Computertechnik sich von den großen Zentralrechnern mit ihren Terminals verabschiedet hat, um vernetzten, dezentralen Einheiten wie dem heutigen Tablet-PC Platz zu machen, hat sich auch die Automatisierungstechnik verändert. Heute werden im Wesentlichen dezentrale Strukturen aufgebaut. Allein bei der Verdrahtung der Sensorik und Aktuatorik, auf den letzten Metern, wird heute noch viel zu oft auf die Vorteile einer konsequent dezentralen Struktur verzichtet. Am Beispiel von AS-Interface werden im Folgenden die Unterschiede betrachtet. Die dezentralen Strukturen haben im modernen Maschinen- und Anlagenbau aufgrund ihrer Vorteile einen festen Platz. Die Übergänge zu zentralen Strukturen sind dabei fließend und werden je nach Anlage mit unterschiedlicher Konsequenz umgesetzt. Denn die einzelnen Prozessschritte und Gegebenheiten haben einen deutlichen Einfluss auf die Kosten. AS-Interface unterstützt den Maschinen- und Anlagenbauer dabei, die Vorteile der dezentralen Technik bei der Anbindung der Sensorik und Aktuatorik umzusetzen. Die Arbeitsgruppe Fördertechnik der AS-International Association hat dies an einem gängigen Beispiel untersucht und den Zeitaufwand ausgearbeitet. Das kann als Ansatz für eine eigene Kostenabschätzung dienen. Auf eine Vollkostenrechnung wurde bewusst verzichtet, da die Gemein- und Hardwarekosten in den Unternehmen und Projekten sehr unterschiedlich sein können.
Aufbau der betrachteten Förderstrecke
Der betrachtete Anlagenteil setzt sich zusammen aus einem Drehtisch, einer Weiche und sieben Linearstrecken. Die funktionale Sicherheitstechnik wird in diesem Beispiel über fünf Not-Halt mit zwei Sicherheitsrelais realisiert. Der betrachtete Drehtisch enthält acht Sensoren und zwei Motoren. Die Weiche wird mit sechs Sensoren, zwei Motoren, einem Zylinder und zwei Zylinderschaltern aufgebaut. Die sieben Linearstrecken enthalten je zwei Sensoren und einen Motor.
Dezentrale Installation mit klassischer Feldbusstruktur
Die dezentrale Struktur wird so weit realisiert, wie es mit den eingesetzten Feldbuskomponenten sinnvoll ist. Über ein Feldbussystem werden die Elemente mit der Anlagensteuerung verbunden. Die Verdrahtung von Daten und der 24V Versorgung erfolgt unabhängig über separate Adern; die Verdrahtung der Sicherheitstechnik erfolgt separat. Im betrachteten Beispiel wird von zwei dezentralen Schaltschränken ausgegangen, die die Hardwarekomponenten der nächstgelegenen Elemente aufnehmen:
- Feldbusklemme IP20 zum Backbone-Feldbus
- … Eingänge, … Ausgänge
- Übergabeklemmen
- Schützkombination für die 400V Motoren
- Leistungstrennschalter
- Not-Halt Sicherheitsrelais
- Netzteil 24V
Dezentrale Installation mit AS-Interface
Der dezentrale Ansatz wird konsequent weitergeführt. Die Vernetzung von Anlagensegmenten mit der Steuerung erfolgt über einen Feldbus-Backbone. Durch den Einsatz von robusten Feldmodulen wird das Schaltschrankvolumen stark reduziert. Die intelligente Verdrahtung der einzelnen Komponenten erfolgt über AS-Interface. Für die 24V-Versorgung und die Daten ist nur ein zweiadriges Kabel notwendig. Die Verdrahtung der Sicherheitsschaltgeräte erfolgt ebenfalls über das AS-Interface-Kabel. Die Sensoren und Aktuatoren werden typischerweise mit der einfachen Piercingtechnik angeschlossen, was in der Installation einen deutlichen Zeitvorsprung ausmacht.
