Automatisierungssysteme

Einfach dezentral

Eine erfolgreiche digitale Transformation wird durch konsequente Dezentralisierung deutlich erleichtert. Mit dem Automatisierungssystem Vario-X verfolgt Murrelektronik konsequent diesen Ansatz. Der neu entwickelte Vario-X Controller lässt sich als Herzstück einer Maschine einsetzen und optional in ein übergeordnetes Steuerungsnetzwerk einbinden.

Vernetzte Produktion und digitale Integration revolutionieren die Welt der Automatisierung. Dabei drängen sich viele Fragen auf: Wie lassen sich die Vorteile von IIoT, Big Data und KI effektiv einsetzen? Wie können Systeme mit digitalen Lösungen verbunden werden?

Die Herausforderung für Hersteller und Anwender besteht darin, eine Brücke zwischen der analogen und digitalen Welt zu schlagen. Das gelingt am besten mit einem konsequent dezentralen Ansatz.

Der Grundgedanke der Dezentralisierung ist so simpel wie einleuchtend: Die Energieversorgung wird zunächst zusammen mit Peripheriekomponenten wie dem Hauptschalter in kleine, dezentrale Gehäuse verbaut. Zusammen mit dem IPC, der die Kommunikation und Steuerung der kompletten Anlage oder von einzelnen modular einsetzbaren Maschinenteilen übernimmt, werden die sehr kompakten Einheiten des Automatisierungssystems direkt an der Produktionsmaschine platziert.

Vielseitiger Enabler

Vario-X bringt diesen Ansatz auf den Punkt: Das Automatisierungssystem ist der Enabler, wenn es um Dezentralisierungsprojekte in Industrie und Fertigung geht. Sämtliche Automatisierungsfunktionen lassen sich damit bedarfsgenau skalieren und dezentral – also ohne typische Schaltschrank-Architektur – realisieren. Vario-X bringt ein Installationskonzept mit, das sich individuell auf Kundenanforderungen und Einsatzzweck ausrichten lässt. Denn für eine effiziente Installationslösung ist vor allem die Grundidee „vereinfachen, modularisieren, ins Feld bringen, Technologien bündeln“ entscheidend, auf der dezentrale Automatisierungskonzepte aufbauen.

Vario-X bietet 100 Prozent dezentrale, schaltschranklose Automatisierung. Das Automatisierungssystem gewährleistet modulare und transparente Prozesse, eine höhere Wertschöpfung in allen Unternehmensbereichen und damit mehr Wirtschaftlichkeit und Wettbewerbsfähigkeit im Maschinen- und Anlagenbau. Allein dank des durchgängigen Installationskonzepts verkürzt Vario-X eine Maschineninstallation um rund 40 Prozent.

Im direkten Maschinenumfeld sorgt Vario-X bei der nahtlosen Integration von dezentralen Servoantrieben für ein zuverlässiges Energie-, Signal- und Datenmanagement. Die robusten, wasser- und staubgeschützten Gehäuse in Schutzart IP65, die die Spannungsversorgung, Steuerung, Switches, Sicherheitstechnik und I/O-Module beinhalten, lassen sich spielend leicht in einer nicht minder robusten Backplane mit integrierten Maschinenbauprofilen einrasten.

Effiziente Elektronik

Mit Vario-X lassen sich Anlagenteile, die bisher mit Pneumatik bewegt wurden, ganz einfach elektrifizieren. Pneumatik durch Elektronik zu ersetzen – etwa bei Spanneinheiten im Karosserie-Rohbau – bringt viele Vorteile: Dem Unternehmer, der die ineffiziente, schlecht steuerbare und verhältnismäßig teure Pneumatik in seinen Werkshallen reduzieren kann, dem Produktionsplaner, der sich jetzt auf einen Energieträger – nämlich Elektrizität – fokussieren kann, den Mitarbeitenden, die endlich in einem merklich leiseren Arbeitsumfeld arbeiten können und nicht zuletzt der Umwelt.

Mit dem Vario-X Controller hat Murrelektronik einen leistungsstarken und vielseitigen Industrie-PC entwickelt, der eine Vielzahl an physikalischen Schnittstellen sowie ein breites Spektrum an Netzwerk- und Kommunikationsprotokollen bietet

Digitaler Doppelgänger

Eine Anlage, die mit Vario-X automatisiert ist, bietet optional auch einen digitalen Zwilling: Ein bewegliches 1:1-Abbild der realen Anlage, das alle Funktionen und Parameter des späteren Systems beinhaltet – und das bereits in der Projektphase, bevor das erste mechanische Bauteil bestellt oder montiert wurde. Innovative Anwendungen, beispielsweise die Visualisierung und Steuerung der digitalen Anlage per Augmented Reality (AR) via Handy oder Tablet, sind damit ohne weiteres möglich. Hinzu kommt, dass der digitale Zwilling die Maschine im laufenden Betrieb überwachen und Maschinendaten auslesen kann.

Autarke Steuerung

Mit dem neu entwickelten Vario-X Controller bietet Vario-X nun auch einen robusten und zuverlässigen Industrie-PC für anspruchsvolle Applikationen in der Produktion. Er bietet außer einer Vielzahl an physikalischen Schnittstellen auch ein breites Spektrum an Netzwerk- und Kommunikationsprotokollen.

Der Vario-X Controller punktet durch seine leistungsstarke Quad-Core CPU, die kurze Zykluszeiten und großvolumiges Datenhandling ermöglicht. Durch die enthaltene Codesys PLC Runtime kann der Vario-X Controller die Steuerung von Maschinen und Anlagen autark übernehmen. Das IEC 61131-3-konforme Entwicklungssystem unterstützt alle normgerechten Programmiersprachen und erlaubt objektorientierte SPS-Programmierung. Anwender profitieren von einem umfangreichen Angebot an Bibliotheken und Funktionsmodulen. Die flexiblen Programmieroptionen sowie die Konfiguration von Ethernet- und Feldbusprotokollen machen den Vario-X Controller zu einer hochflexiblen und zukunftssicheren Lösung für die industrielle Automatisierung.

Eine Anlage, die mit Vario-X automatisiert ist, bietet optional auch einen digitalen Zwilling, der alle Funktionen und Parameter des späteren Systems beinhaltet

Vielfältige Schnittstellen

Der EtherCAT-Master verspricht eine hoch performante Anbindung von Feldgeräten, beispielsweise von Antrieben oder E/A-Modulen – eine entscheidende Funktion für Echtzeitanwendungen. Über die Schnittstellen Profinet oder EtherNet/IP Device kann der Vario-X Controller in übergeordnete Steuerungssysteme eingebunden werden. So lassen sich Maschinenmodule autark mit dem Vario-X Controller automatisieren, die dann durch die übergeordnete Steuerung miteinander kommunizieren. Über eine CAN-Schnittstelle ist die Anbindung von CANopen- und auch SAE-J1939-Teilnehmern möglich. Unabhängige Gigabit-Ethernet-Schnittstellen erlauben darüber hinaus eine sichere Anbindung, beispielsweise von Cloud-Systemen und Kameras. Der Vario-X Controller lässt sich hier nicht nur als EDGE Gateway nutzen, sondern kann als EDGE Controller auch die Datenvorverarbeitung sowie die Kommunikation vom Sensor bis in die Cloud übernehmen.

Integrierte Predictive-Maintenance-Sensoren überwachen währenddessen den Zustand des Vario-X Systems und liefern Anlagenbedienern alle wichtigen Informationen, damit diese im Ernstfall schnell reagieren können. Mit Predictive Maintenance lässt sich die Maschinenverfügbarkeit deutlich erhöhen und teure und unerwartete Wartungszeiten reduzieren.

Benutzerfreundliche Darstellung

Visualisierungen können in Codesys V3 erstellt und als WebVisu auf beliebigen lokalen oder externen Anzeige- und Steuereinheiten wie HMI-Panels, Smartphones, Tablets oder PCs dargestellt werden. Die Visualisierungsfunktion von Codesys schlägt eine Brücke zwischen komplexer Steuerungstechnik und benutzerfreundlicher Darstellung, und ermöglicht somit eine optimale und intuitive Steuerung und Überwachung von Maschinen und Anlagen.

Passende Service-Angebote erleichtern Anwendern die Installation und Nutzung: Vom Helpdesk und Remote-Service über den Support beim Programmieren bis hin zur Lieferung des Komplettsystems und dem Field-Service direkt vor Ort.

Der Vario-X Controller ist ein elementarer Baustein für den Brückenschlag zwischen analoger und digitaler Welt. Im Verbund mit Vario-X profitieren Anwender so von einer erheblichen Zeit- und Kostenersparnis bei Installation, Planung, Betrieb und Service.

Autor: Christian Knoop, Product Manager Vario-X Controls & IoT, Murrelektronik

Bilder: Murrelektronik GmbH, Christian Knoop