Technology center with fiber

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AutomatisierungstechnikWie unterstützt die Automatisierungstechnik das Ziel der Smart Factory, der vernetzten und integrierten Fabrik? Schritt für Schritt kommen Maschinen, Anlagen, Werkstücke und Bauteile der Produktion der Zukunft immer näher, in der sie künftig Daten und Informationen in Echtzeit austauschen. „Dabei wandelt sich die starre zentrale Fabriksteuerung zur dezentralen Intelligenz“, erklärt Eberhard Klotz, Market Specialist Electric Automation bei Festo.

Die Integrated Industry wird geprägt sein von der Vernetzung der Komponenten eines Fertigungssystems untereinander, vom permanenten Austausch von Informationen, dem Zusammenführen verschiedener Sensorauswertungen und vom Erkennen komplexer Ereignisse und kritischer Zustände bis hin zur selbstständigen Entscheidungsfindung und Steuerung vor Ort. „Im Konzept der Integrated Automation auf Basis der Automatisierungsplattform CPX von Festo sind wegweisende Ansätze verwirklicht“, so Klotz.

Automatisierungsplattform CPX

Pyramide CPX de

Integrated Automation von Festo als Basis der Integrated Industry: Schon heute integriert die Automatisierungsplattform CPX Funktionen wie Diagnose, Condition Monitoring, Safety, elektrische und pneumatische Automatisierungstechnik – auf allen Ebenen der Automatisierungspyramide.

Das elektrische Terminal für Ventilinseln bietet schon heute mehr als nur den Anschluss der Feldebene an die Leitebene. Es ist diagnosefähig und kann Condition-Monitoring-Aufgaben übernehmen. Schon heute integriert es mit seinen einzelnen Modulen die Ansteuerung pneumatischer Zylinder über die modularen Ventil-inseln MPA und VTSA mit den Motion Controllern für elektrische Antriebe. Auch Safety-Funktionen sind im CPX-Konzept inklusive. Damit kann man auf Diagnose-Informationen zugreifen, Fehler schnell lokalisieren und Module austauschen.

CPX Zählermodul

Wirtschaftlicher und bequemer Datensammler: das Zähl- und Messmodul CPX-2ZE2DA, auch erhältlich in der hohen Schutzart IP65, mit umfangreichem Funktionsangebot. Bild: Festo

Beispiele für die Integration von Funktionen sind IT-Leistungen wie ein Web-Server, ein Front-End-Controller zur dezentralen Steuerung vor Ort, ein End-Position-Controller, ein Proportionalventil oder ein Drucksensor zur Erfassung von internen Ventilinsel-Drücken und externen Signalen.

Volle Feldbus-Flexibilität

Schon heute integriert CPX alle gängigen Bussysteme und Industrial-Ethernet-Protokolle. In die Zukunft weist beispielsweise der in absehbarer Zeit verfügbare Sercos-III-Feldbusknoten (CPX-FB39).

Einer aktuellen Studie zufolge wird sich der Anteil von Sercos III bei den auf Ethernet basierenden Feldbussen mehr als verdoppeln. Sercos III wird als System wahrgenommen, das nicht von einem Anbieter dominiert wird. Es ermöglicht auch von vornherein, Motion- und I/O-Control-Funktionen über denselben Bus zu steuern.

Sercos III Feldbusknoten

In die Zukunft weist der in absehbarer Zeit für die Automatisierungsplattform CPX verfügbare Sercos-III-Feldbusknoten (CPX-FB39). Bild: Festo

Ein weiteres Zeichen der Flexibilität der Automatisierungsplattform CPX: Der dieses Jahr kommende Feldbusknoten CPX-FB40 erweitert das CPX-Feldbusprogramm um das Industrial-Ethernet-Protokoll Powerlink. Damit besteht eine direkte Ventilinsel-Anschaltung für Powerlink-Systeme.

Die CPX von Festo zeigt sich damit einmal mehr als feldbusunabhängige Automatisierungsplattform. Mit dem Zähl- und Messmodul CPX-2ZE2DA, auch erhältlich in hoher Schutzart IP65, sorgt die Automatisierungsplattform CPX für mehr Transparenz über die Daten einer Maschine oder Anlage.

Umfangreich sind seine Funktionen: Impulszähler für einmaliges, periodisches und endloses Zählen, Geschwindigkeitsmessung, Frequenzmessung, Periodendauermessung, Positionsbestimmung (Inkremental-Geber und Absolut-Geber) und die Ansteuerung von einfachen 24-Volt-DC-Motoren sind wirtschaftlich und bequem in einem Modul integriert.

Zählermodul

Mehr Datentransparenz: Dafür sorgt die CPX mit dem Zähl- und Messmodul CPX-2ZE2DA, auch erhältlich in hoher Schutzart IP65.

 

Bei einem Rundschalttisch mit verschiedenen Pick&Place-Stationen beispielsweise erkennt das Zähl- und Messmodul die Position, positioniert den Greifer, misst die Geschwindigkeit einer Zuführeinheit oder misst bei der Positionierung des Werkstücks den Winkel. Dabei sind Drehgeber im Einsatz, die mechanische Bewegungen in elektrische Signale umwandeln.

Inkrementale Signalgeber erzeugen Pulse, bei denen die Anzahl der Pulse ein Maß für Geschwindigkeit, Länge oder Stellung sein kann. In absoluten Signalgebern entspricht jede Stellung einem definierten Codemuster, sodass die eigentliche Stellung selbst nach einem Stromausfall erkannt werden kann, sobald wieder Strom fließt. Das CPX-Zähl- und Messmodul interpretiert die elektrischen Signale und verarbeitet sie weiter.

Anlagen werden sich automatisch anpassen

Eberhard Klotz

„Statt unzähliger Bussysteme wird es künftig nur noch ein einziges weltweit standardisiertes Protokoll geben, das Internet-Protokoll auf echtzeitfähigem WLAN oder Ethernet. Damit ist CPX gewappnet für die Zukunft“
Eberhard Klotz, Market Specialist Electric Automation bei Festo. Bild: Festo

Statt unzähliger Bussysteme wird es künftig nur noch ein einziges weltweit standardisiertes Protokoll geben – das Internet-Protokoll auf echtzeitfähigem WLAN oder Ethernet. Damit ist CPX gewappnet für die Zukunft.

Der Trend zur Vereinfachung folgt der gleichen Philosophie wie die neuen adaptiven und intelligenten Anlagenplattformen: Verändert sich bisher etwas am Produkt, so muss man Teile der Anlage umbauen. Neue höchst adaptive Anlagen werden sich jedoch zukünftigen Produktmodifikationen automatisch anpassen. Diskussionen über Umrüstzeiten werden in der Fabrik der Zukunft kein Thema mehr sein. „Die Automatisierungsplattform CPX von Festo mit ihrer Modularität macht es seinen Anwendern jetzt schon immer einfacher“, erläutert Automatisierungsexperte Klotz. bf

Autor: Eberhard Klotz, Market Specialist Electric Automation, Festo