Smart Manufacturing in der Prozesssteuerung und Universal I/O

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Heutzutage möchten Prozesskunden ihre Gesamtbetriebskosten senken, die Projektausführung beschleunigen und die Produktion optimieren, indem sie den Durchsatz erhöhen, Ausfallzeiten verringern und Bediener durch Smart Manufacturing unterstützen. Eine intelligente Fertigung setzt eine intelligentere Nutzung von Informationen voraus. Glücklicherweise stehen heutzutage Informationen und Big Data überall zur Verfügung. Zudem werden über Sensoren und Geräte wesentlich mehr Informationen erfasst als früher. Zu Problemen kommt es dann, wenn dem System das Einlesen dieser Zusatzinformationen ermöglicht werden muss.

Autoren: Armand Prezioso, Global Product Manager & Kris Dornan Global Marketing Manager,  Rockwell Automation

Häufig sind derartige Änderungen schwierig oder gar unmöglich – je nachdem, wie gut ein System in der Lage ist, die richtigen Daten am richtigen Ort zur Verfügung zu stellen. In der Regel werden Steuerungssysteme mit einer bestimmten Anzahl und einem bestimmten Typ von Eingangs-/Ausgangsplatinen (E/A-Platinen) in Betrieb genommen, die Daten von Sensoren und Geräten einlesen können. Änderungen am Layout von E/A-Platinen waren früher nur möglich, wenn genügend freier Platz im Gehäuse vorhanden war und zahlreiche E/A-Platinen unterschiedlichen Typs vorrätig gehalten wurden. Diese Vorgehensweise ist mit hohem Kostenaufwand verbunden und kann sich darauf auswirken, wie schnell ein System nach einem Ausfall oder geplanten Instandhaltungsmaßnahmen wiederhergestellt werden kann. 

Mit den FLEXHA 5000™ Universal I/O-Optionen, die das Prozessleitsystem PlantPAx^® 5.20 zur Verfügung stellt, lässt sich dieses Problem heute einfach bewältigen. 

Was ist Universal I/O?

Universal I/O wird auch als Electronic Marshalling bezeichnet und ermöglicht die Unterstützung unterschiedlicher E/A-Typen auf einer Platine. Diese E/A-Typen können aus Analogeingängen und -ausgängen (mit HART) sowie Digitaleingängen und -ausgängen bestehen. Mit FLEXHA 5000 Universal I/O werden diese Konfigurationen von der Software aktiviert, sodass keine Änderungen an den physischen Komponenten vorgenommen werden müssen.

Vorteile durch Flexibilität

• Weniger Aufwand für die Projektausführung:

  • FLEXHA 5000 E/A-Module unterstützen unterschiedliche Typen von Feldverdrahtung. Dadurch müssen Kunden die Verdrahtung nicht bereits zu einem frühen Zeitpunkt endgültig festlegen. Auf diese Weise lassen sich die Gesamtkosten für die Installation verringern, während Ingenieure gleich zu Beginn des Designprozesses von mehr Effizienz profitieren, ohne dass sich dies auf die Kosten für Schaltschränke auswirkt. Viele Versionen und Änderungen sind dadurch bedingt, dass sich die Anforderungen nicht nur bis zur Inbetriebnahme, sondern während des gesamten Lebenszyklus eines Systems ändern können. 
  • Das Design eines Systems mit Universal I/O ist zudem mit einem Vorteil verbunden: Bei einem Universal I/O-Layout bleiben der Strombedarf, die Abschlussbaugruppen und Verkabelungslayouts unverändert, selbst wenn später ein anderer E/A-Typ erforderlich ist. Dadurch verringern sich Aufwand und Planung erheblich.

• Geringere Auswirkungen späterer Änderungen am E/A-Modul:

  • Die FLEXHA 5000-Plattform ermöglicht ein flexibles Ändern der E/A-Typen während des Betriebs. Damit werden entkoppelte Projekt-Workflows unterstützt, bei denen das physische und das funktionale Design parallel erfolgen. So wird die Optimierung von Projektplanung und Kosten ermöglicht.
  • Für das Management von Instandhaltungsanforderungen mussten früher zahlreiche unterschiedliche E/A-Platinen für die einzelnen Gehäusebereiche vorgehalten werden. Die universelle FLEXHA 5000-Platine hingegen besteht aus einem einzigen Katalogeintrag, sodass keine zusätzlichen Bestände erforderlich sind.