Intelligente Steuerungstechnik
für mehr Effizienz in Automatisierung

Intelligente Steuerungstechnik für mehr Effizienz in Automatisierung
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Kuhnke FIO – Die modulare E/A mit Sicherheits-SPS und sicheren Ein- und Ausgängen
12.11.2015 | Schneller, höher, weiter – in der heutigen Wettbewerbssituation muss sich ein Geräte-, Maschinen- oder Anlagenbauer von seiner Konkurrenz absetzen und angepasste Produkte auf den Markt bringen. Daher sollte sich jeder der Automatisierungstechnik einsetzt auf seine Kernkompetenzen konzentrieren und mit seinen Lieferanten gemeinsame Systemlösungen finden.

Für den europäischen Markführer für Elektromagnetismus und Mechatronik ist die seit 40 Jahren bewährte Kuhnke Steuerungstechnik eine Kerntechnologie. Brauchte ein Kunde früher einen Anbieter für die elektromagnetische oder pneumatische Lösung, einen Lieferanten für die elektronische Steuerung, sowie einen für die Integration von Leistungselektronik oder Antriebstechnik, so verknüpft Kendrion diese Technologien und baut optimierte mechatronische Subsysteme, bei denen der Kunde nur noch einen kompetenten Ansprechpartner vor Ort hat. Der Anwender verwendet diese einsatzfertigen Funktionsbaugruppen häufig als „Black Boxes“ in Medizingeräten, Maschinen und Anlagen - und es funktioniert: Einsparung in der eigenen Kostenstruktur und allzeit „up-to-date“ sein.

Heute werden von den Endverbrauchern immer öfter individuelle Produkte gefordert. Von einem Produkt werden immer mehr unterschiedliche Variationen hergestellt – für unterschiedliche Märkte und Normen, in unterschiedlichen Geschmacksrichtungen, Farben und Formen. Zudem stehen die Hersteller im Wettbewerb mit globaler Konkurrenz; das wirkt sich auf die Preise aus – für Produkte, Rohstoffe und Energie. Flexibilität und Effizienz sind also die Stichworte, die ein Industrieunternehmen dieser Tage am stärksten umtreiben. Diesen Trends muss sich auch der Geräte-, Maschinen- und Anlagenbau beugen. Er ist gefordert, Maschinen zu entwickeln, die höhere Taktraten bei möglichst geringem Energieverbrauch bieten, die sich schnell umrüsten lassen und die einfach zu bedienen sind. Dabei wird es für viele Maschinenbauer wichtiger, sich auf ihre Kernkompetenz – den eigentlichen Produktionsprozess in der Maschine – zu konzentrieren. Komplexe, aber prozessfremde Aufgaben wie die Koordination unterschiedlicher Bussysteme innerhalb einer Funktionsgruppe, binden dabei Ressourcen, die im Rahmen von Entwicklungspartnerschaften gerne ausgelagert werden.

Diesen Marktanforderungen hat sich Kendrion gestellt. Bei individuellen Lösungen kompetent unterstützen zu können, bedeutet sich jahrelang mit allen technischen Möglichkeiten auseinanderzusetzen und diese miteinander zu vergleichen. Mit dem Kundenwissen und dem Automatisierungs-Know-how von Kendrion wird hier ein größtmöglicher Nutzen erarbeitet und in anwendungsoptimierte Lösungen umgesetzt. Die heutige Kuhnke Steuerungsplattform von Kendrion unterstützt die wichtigsten Feldbussysteme und Protokolle um dezentrale Peripherie sowie übergeordnete Leitsysteme anbinden zu können. Alle aktuellen SPS-Systeme und IPC-Lösungen sind in den unterschiedlichsten Leistungsklassen verfügbar und werden mit CODESYS programmiert. Eine Anpassung auf die verschiedenen Leistungsanforderungen ist somit einfach umzusetzen.
 
Zu einer der wichtigsten Anforderungen dieser Tage gehört Effizienz: Schnelle Produktion bei geringem Ressourceneinsatz. Kendrion hat hierfür branchenübergreifendes Wissen im Haus und setzt bei der modularen SPS und dem zugehörigen, individuell konfigurierbaren E/A-System Kuhnke FIO auf EtherCAT®. Auch innerhalb der einzelnen Module wird dieses schnelle Ethernet-basierte Protokoll verwendet. EtherCAT bis in die Klemme bedeutet, dass kein zeitaufwendiger Datentransfer in ein untergeordnetes Bussystem stattfindet. Diese Kommunikationslösung ist mehr als um den Faktor zehn schneller als herkömmliche Bussysteme – die Voraussetzung, um auf höhere Taktraten zu kommen. Neben den Standard-Modulen, die sogar leistungsfähige Antriebssteuerungen für Schritt- und BLDC-Motoren umfassen, werden auch immer mehr gemischte E/A Klemmen gewünscht. Hier werden alle sinnvollen Funktionen in einem Modul zusammengefasst, damit wiederkehrende, komplexe Anwendungen mit sehr geringem Aufwand realisiert werden können.


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Kuhnke Scout - Die maßgeschneiderte Panel SPS mit EtherCAT und CANopen
Ein weiterer Aspekt um marktfähig zu sein, bedeutet einfach zu bedienende Maschinen zu bauen. Die Komplexität einer Maschine darf nicht dazu führen, dass sie schwierig zu bedienen ist. Zu viele Schalter und Knöpfe auf der Maschine verwirren den Bediener. Wenige Tasten, die dann mehrfach belegt sind, machen das nicht einfacher. Moderne Visualisierungssysteme wie der Touch-Panel IPC KUHNKE Vico und ein „look-and-feel“ wie Windows oder Android erleichtern den Umgang mit komplexen Systemen. Dieses Konzept hilft nicht nur bei großen, modularen Maschinen und Anlagen, sondern auch bei der Bedienung von kleinen Maschinen und Geräten. Hier überzeugen in der Hauptsache kleine „all-in-one“ Touch-Displays, die die SPS Funktionen bereits integriert haben und somit komplexe Bedienung und Steuerung einer Maschine dank der CODESYS Target-Visu einfach umsetzen.

Generell ist es eine Philosophie von Kendrion, offene Standards und Schnittstellen zu verwenden wo es sinnvoll möglich ist. Denn Individualisieren heißt nicht, sich von anderen Systemen auszugrenzen, sondern die optimal angepassten Steuerungslösungen lassen sich einfach in das bestehende Automatisierungsumfeld integrieren. Als Programmiersystem wird CODESYS eingesetzt. Dieses Tool hat alle notwendigen Programmpakete integriert. Diverse Editoren für die SPS Programmierung, Visualisierung für die Display Geräte oder via Web im Browser und natürlich alles was man für Motion Control oder CNC-Anwendungen benötigt.

Mit EtherCAT und CODESYS wird auch die richtige Plattform für integrierte Sicherheit eingesetzt. Die graue Welt der prozessorientierten SPS-Programme und die gelbe Welt der funktionalen Sicherheit wachsen zusammen. In einem Tool sind beide Welten übersichtlich zusammengefasst, leicht programmierbar und schnell auf die Steuerung übertragbar. Die Kommunikation zwischen SPS, Sicherheitssteuerung und zum Beispiel den sicheren Ein- und Ausgängen erfolgt über das zertifizierte „Fail safe over EtherCAT“ (FSoE) Protokoll. Mit dieser innovativen Safety-Komplett-Lösung ist integrierte, dezentrale Sicherheitstechnik zum Stand der Technik geworden.
Kendrion legt bei allen Aktivitäten Wert darauf, dem Kunden Investitionssicherheit zu bieten. Die verwendeten Einzelteile sind besonders auf Langlebigkeit und ihre Einsatzbedingungen geprüft und können über mehrere Maschinenumbauten hinweg verwendet werden. Die heute entwickelte Maschine ist damit auch in zehn Jahren noch verwendbar und mit dann neuen, modernen Komponenten erweiterbar. Das schafft neben der notwendigen Flexibilität auch Sicherheit.

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