Für Sonderfahrzeuge und selbstfahrende Arbeitsmaschinen gilt ebenso wie für industrielle Maschinen und Anlagen: Jeder Nutzer von Automatisierungstechnik wünscht sich eine individuelle Lösung für jedes einzelne seiner Produkte. Allerdings können nur die wenigsten von ihnen die Kosten und logistischen Nachteile einer kunden- oder gar projektspezifischen Sonderlösung mit geringen Stückzahlen in der Kalkulation unterbringen. Die naheliegende Lösung heißt Modularisierung. Sie hat vor etwa 15 Jahren begonnen, die Automatisierung im industriellen Umfeld zu revolutionieren. Heute ist für die meisten Techniker kaum mehr ein anderer Aufbau denkbar als eine Steuerung, die über standardisierte Ein- und Ausgangsmodule verschiedener Art mit den Sensoren, Aktoren, Motoren und Fluid-Ventilen kommuniziert. Diese kompakten Ein-/ Ausgangs-Module (E/A) kommen wegen der einfacheren Verkabelung dezentral, also möglichst nahe am Verbraucher, zum Einsatz. Nicht selten werden sie zu Inseln mit E/A-Baugruppen und Antriebssteuereinheiten zusammengefasst, deren Kommunikation mit der Steuerung über einen Buscontroller erfolgt. So kann die SPS mit einer fast beliebigen Anzahl an Feldgeräten verbunden sein. Die Größe und Ausstattung dieses Netzwerks lässt sich individuell den Gegebenheiten in der jeweiligen Anwendung anpassen, ohne auf die Kostenvorteile von in großen Stückzahlen gefertigten Produkten verzichten zu müssen.
Das Beste aus zwei Welten
B&R treibt maßgeblich den Siegeszug modularer, dezentraler Automatisierungskonzepte in der industriellen Anwendung voran. Mit den ersten Produkten für den Aufbau dezentraler Automatisierungssysteme für mobile Anwendungen profitiert nun auch die Welt der Arbeitsmaschinen und stationärer automatisierter Anlagen von den Vorteilen des führenden modularen Industrie-Automatisierungssystems. Neue Maßstäbe setzt dabei der spezifisch für Automotive-Anwendungen entwickelte dezentrale Steuerungs- und Busknoten MA170. Dieser enthält E/A-Module, die in zahlreichen Varianten als Analog-, Digital- und Leistungsmodule für die individuelle Gestaltung des jeweils optimalen Systems zur Verfügung stehen. Sondermodule ergänzen die Funktionalität um Konnektivität mit WLAN oder GSM, um die Positionsbestimmung mit GPS oder um Condition Monitoring mit einem eigenintelligenten Modul zur Schwingungsauswertung. Die robusten Geräte bieten ein Höchstmaß an Funktionalität bei enormer Packungsdichte.
Datentransport mit Powerlink
Um die Kompatibilität mit Fremdkomponenten zu gewährleisten, oder bereits im Feld befindliche Systeme erweitern zu können, haben die Module den im KFZ-Bereich verbreiteten CAN-Bus mit den Protokollstandards ISOBus und J1939 integriert. Zusätzlich sind die Einheiten mit dem schnellen echtzeitfähigen Ethernet Powerlink ausgestattet. Dieser sorgt für schnelle Kommunikation unter den Modulen und mit Panel-Systemen. Powerlink ermöglicht den problemlosen Transport auch größerer Datenmengen, etwa aus Kamerasystemen. Ebenso ist eine einfache WLAN-Anschaltung zur Kommunikation mit ortsfesten Einrichtungen möglich, die sich z.B. in der Werkstätte befinden. Dies eröffnet weitreichende Diagnosemöglichkeiten. Mittels openSafety, dem busunabhängigen Sicherheitsstandard, können sichere Signale übertragen werden. Möglich machen dies die für MA170 angekündigten sicherheitsgerichteten Ein- und Ausgangsmodule. Ohne zusätzlichen Verdrahtungsaufwand wird so ein erhöhter Arbeitsschutz an der mobilen Anlage realisiert, der bis SIL3 reichen wird.
Zentrale Steuerungseinheit MA170
Der Steuerungs- und E/A-Systemknoten MA170 verfügt über ein robustes Aluminiumdruckgussgehäuse in Schutzklasse IP65. Er arbeitet auch im erweiterten Temperaturbereich zuverlässig und ist schock- und vibrationsbeständig für Anwendungen im Freien und im Motorraum. Er wird als zentrale Steuerungseinheit betrieben. Mit einem alternativ zur Steuerung eingebauten Buscontroller-Modul agiert er als dezentraler E/A-Knoten für abgesetzte Maschinenteile oder abnehmbare Teilmaschinen. Mit bis zu 44 frei konfigurierbaren Ein- oder Ausgängen, zwei Steckplätzen für Interface-Module und der Zusammenschaltung unterschiedlich ausgestatteter Einheiten ergibt sich eine hohe Produktmodularität mit bis zu 500Millionen Varianten.
