Smart Manufacturing in der Prozesssteuerung und Universal I/O

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.

Für Benutzer von Prozesssteuerungssystemen optimiert

Zu beachten ist, dass Prozesssteuerungssysteme bestimmte Funktionen erfordern, die auf E/A-Platinen verfügbar sein müssen, und zwar unabhängig davon, ob es sich um eine universelle Platine handelt. Entscheidend sind dabei redundante, hochverfügbare Optionen sowie Kanalisolierung und die Unterstützung der HART-Kommunikation. Das neue FLEXHA 5000 E/A-Modul bietet nicht nur diese universelle Differenzierung, sondern unterstützt auch Redundanz, Kanalisolierung und HART-Kommunikationsschnittstellen. 

Nicht alle Universal I/O-Funktionen sind gleich

Viele Anbieter von Steuerungssystemen stellen inzwischen auch Universal I/O-Funktionen bereit, doch nicht alle Platinen funktionieren nach demselben Prinzip. 

Manche ermöglichen wie die FLEXHA 5000-Plattform eine dezentrale Softwarekonfiguration der Kanal-E/A-Typen während der Laufzeit. Die FLEXHA 5000-Plattform bietet einheitliche Komponenten für unterschiedliche E/A-Typen, sodass der E/A-Typ mittels Fernbedienung dynamisch geändert werden kann und nicht auf der E/A-Platine definiert sein muss. 

Erfahren Sie mehr über Universal I/O.