Steuerungslösungen für zeitkritische Aufgaben

Schnelle parallele Signalverarbeitung

Zander stellt zwei neue Produkte vor, die für präzise Anwendungen in verschiedenen Industriesektoren entwickelt wurden. Die neuen SPSen ZX08DIO und ZX06AIO bieten eine Vielzahl von Funktionen zur zeitkritischen Steuerung digitaler und analoger Signale in verschiedenen Anwendungsbereichen. Herzstück der SPS ist ein FPGA, wodurch eine schnelle parallele Verarbeitung ermöglicht wird.
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 Die ZX08DIO der Firma Zander Aachen
Die ZX08DIO der Firma Zander AachenBild: Hermann Zander GmbH & Co. KG

Die ZX08DIO ist eine kompakte Steuerung mit acht digitalen I/Os bei Abmessungen von 72x90x63mm. Sie basiert auf FPGA-Technik und ermöglicht eine parallele, jitterfreie und schnelle Verarbeitung der Ein- und Ausgangsdaten. Die digitalen I/Os unterstützen 24V-Signale und können Ausgangsströme von bis zu 0,5A schalten. Dank einer Reaktionszeit von weniger als 3µs vom Eingangssignal zum Ausgangssignal, gewährleistet die Steuerung eine präzise und schnelle Steuerung von industriellen Prozessen wie beispielsweise Hochgeschwindigkeits-verpackungsmaschinen, Robotikapplikationen und Produktionslinien mit kurzen Zykluszeiten.

Ein Anwendungsbeispiel ist die Steuerung einer automatisierten Verpackungslinie in der Lebensmittelindustrie. Sie ermöglicht die Kontrolle der Versiegelungsvorgänge, Überwachung der Verpackungsgeschwindigkeit und Synchronisierung der Bewegungsabläufe.

 Die ZX06AIO der Firma Zander Aachen
Die ZX06AIO der Firma Zander AachenBild: Hermann Zander GmbH & Co. KG

Steuerung analoger Prozesse

Die ZX06AIO ist eine weitere neue Steuerung, die sich auf analoge Signale konzentriert. Sie besitzt sechs Analogeingänge und vier Analogausgänge. Die analogen Eingänge können zwischen einem Spannungsbereich von 0-10V und einem Strombereich von 4-20mA umgeschaltet werden, während die analogen Ausgänge einen Spannungsbereich von 0-10V unterstützen. Mit einer Reaktionszeit von ungefähr 10µs (maximal 17µs bei einer Genauigkeit von £ 4 LSB) ermöglicht die ZX06AIO die Steuerung von analogen Prozessen, beispielsweise in der Mess- und Regeltechnik.

Ein Anwendungsbeispiel Steuerung ist die zeitkritische Druck- oder Temperaturregelung in einem Laborreaktor. Die Steuerung ermöglicht eine präzise Erfassung der Temperatur über die analogen Eingänge und die Regelung des Heizsystems mit den analogen Ausgängen. Ein weiteres Anwendungsbeispiel liegt im Bereich der industriellen Prozesssteuerung. In einer automatisierten Produktionsanlage kann die Steuerung eingesetzt werden, um die präzise Regelung der Fließgeschwindigkeiten von Förderbändern zu ermöglichen. Die Steuerung erfasst die Geschwindigkeit des Förderbands über die analogen Eingänge und passt sie in Echtzeit anhand der vorgegebenen Parameter an.

Beide Steuerungen zeichnen sich durch ihre kompakte Bauweise aus und nutzen FPGA-Technik als Basis für eine leistungsstarke, zyklusfreie Performance. Durch das Highspeed-Protokoll ZanderLink können die Steuerungen nahtlos an bestehende ZX-Steuerungen angebunden werden, wodurch ein schneller Datenaustausch zwischen den Geräten in wenigen Mikrosekunden ermöglicht wird. Die Programmierung der Steuerungen erfolgt mithilfe der Software Ex_Press 6 in der Programmiersprache Strukturierter Text, was eine einfache Konfiguration und Anpassung an verschiedene Anwendungen ermöglicht. Mit ihrem kostengünstigen und modularen Design bieten die Steuerungen zudem eine flexible Integration in bestehende Automatisierungssysteme.

 Die ZX20/21-Familie der Firma Zander Aachen im Schaltschrank mit ZPower und ZCoupling
Die ZX20/21-Familie der Firma Zander Aachen im Schaltschrank mit ZPower und ZCouplingBild: Hermann Zander GmbH & Co. KG

Steuerungs- und Industrieelektronik

Neben den zwei neuen Steuerungen bietet Zander auch ein großes Portfolio an Steuerungs- sowie Industrieelektronik an. Die ZX20/21-Familie hat sich inzwischen für kleine bis mittlere Anlagen etabliert. Diese FPGA-basierten Steuerungen bieten eine schnelle Verarbeitung digitaler Signale ohne Zykluszeit und ohne Jitter-Effekte. Anwender können digitale Signale sowohl auf der Ein- als auch auf der Ausgangsseite innerhalb weniger Mikrosekunden superschnell und effizient verarbeiten. Die ZX20/21-Steuerungen können vernetzt entweder als Profinet- oder als Ethercat-Geräte eingesetzt werden, wodurch eine schnelle und echtzeitfähige Kommunikation ermöglicht wird. Besonders mit Schaltschrankhelfern wie dem Netzteil ZPower für eine galvanisch getrennte SELV/PELV/ES1 Ausgangsspannung oder dem Koppelrelais ZCoupling zur galvanischen Trennung von Signalen oder zur Signalaufbereitung lassen sich die Geräte in nahezu jede Anlage integrieren.

Verarbeitung digitaler und analoger Signale

Eine weitere Neuheit innerhalb der ZX20/21-Familie ist die Steuerung ZX21TPA/TCA. Sie bietet zusätzlich zur digitalen Signalverarbeitung die Möglichkeit, analoge I/Os im Highspeed-Bereich zu nutzen. Dadurch eröffnen sich noch mehr Anwendungsmöglichkeiten für Kunden, die sowohl zeitkritische digitale als auch analoge Signale verarbeiten müssen. Darüber hinaus bietet die Steuerung die Möglichkeit, über das selbstentwickelte Highspeed-Protokoll ZanderLink in wenigen Mikrosekunden Daten mit anderen Steuerungen des Anbieters auszutauschen.

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