Kleinsteuerung | Kompakt und kosteneffizient
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Kleinsteuerung und Mikrosteuerung bieten kompakte und kosteneffiziente Lösungen für die Automatisierung kleinerer und mittlerer industrieller Anwendungen. Diese Steuerungssysteme zeichnen sich durch ihre hohe Flexibilität und einfache Programmierbarkeit aus. Der Artikel stellt die neuesten Innovationen diverer Hersteller auf dem Markt vor und beleuchtet vielfältige Einsatzmöglichkeiten in unterschiedlichen Branchen.
Inhalt
- Kleinsteuerung 2024 – Das Wichtigste in Kürze
- Kleinsteuerung mit neuem Ein- und Ausgang
- Speicherprogrammierbare Steuerung mit IIoT-Funktionen
- Diese SPS erleichtert Einstieg in Digitalisierung
- Konfigurierbare Kleinsteuerung für industrielle Sicherheit
- Mikrosteuerung für die zunehmende Automatisierung
- Kleinsteuerung mit integrierten Multifunktions-I/Os
- Kleinsteuerung mit integrierten Ethernetschnittstellen – Videostatement
- Frei programmierbare und erweiterbare sichere Kleinsteuerung
- Häufig gestellte Fragen
Kleinsteuerung 2024 – Das Wichtigste in Kürze
Kleinsteuerungen erleben in der Industrie einen deutlichen Aufschwung. Sie bieten eine flexible und kosteneffiziente Lösung für kleinere Automatisierungsprojekte, insbesondere in Bereichen wie Gebäudetechnik, Maschinenbau und dezentrale Automatisierungssysteme. Aktuelle Entwicklungen setzen auf höhere Konnektivität und Integration in Industrie 4.0-Umgebungen, bei denen IoT-Fähigkeiten und Cloud-Anbindung eine immer größere Rolle spielen.
In diesem Jahr wurden Kleinsteuerungen mit verbesserter Energieeffizienz vorgestellt, die mehr Funktionalität für Predictive Maintenance bieten und noch kompakter sind. Hersteller setzen zunehmend auf modular erweiterbare Lösungen, die eine flexible Anpassung an individuelle Anforderungen ermöglichen. Durch die Integration von KI-Algorithmen sollen Kleinsteuerungen zukünftig autonomere Entscheidungen in Echtzeit treffen können, was ihre Einsatzmöglichkeiten deutlich erweitert.
Diese Trends unterstreichen, dass Kleinsteuerungen eine wichtige Rolle in der digitalen Transformation spielen und immer smarter werden, um den steigenden Anforderungen der vernetzten Industrie gerecht zu werden.
Kleinsteuerung mit neuem Ein- und Ausgang
22.10.2024 | Eine stabile und flexible Kommunikation ist entscheidend für die hohe Verfügbarkeit industrieller Prozesse, heute und in Zukunft. Die Sicherheitskleinsteuerung Pnozmulti 2 von Pilz bietet dafür neue Ein- und Ausgangsmodule wie das PDP67. Diese können direkt an der Maschine installiert werden.
Die Module erfassen zuverlässig Signale von Sensoren und steuern Aktoren vor Ort, was eine einfache Anbindung der dezentralen Peripherie ermöglicht. Zudem lässt sich die sichere Anlagenkommunikation dank Safety-over-Ethercat (FSoE) über eine Ein-Kabel-Lösung effizient umsetzen. Das erhöht die Betriebssicherheit.
Die Experten von Pilz zeigen auf der SPS 2024, wie Pnozmulti 2 den Anschluss dezentraler Peripheriegeräte und sicherheitskritischer Anlagenstrukturen erleichtert. Eine durchgängige Kommunikation in Kombination mit Safe Motion sorgt für noch mehr Sicherheit.
Die neue Safe Motion-Lösung, die direkt im Antrieb integriert ist, nutzt FSoE für eine schnelle und sichere Kommunikation. Sie kann direkt an die Kleinsteuerung angebunden werden. Dadurch ermöglicht die Lösung kürzere Reaktionszeiten und vermeidet Stillstände. Das erhöht die Anlagen-Verfügbarkeit.
Speicherprogrammierbare Steuerung mit IIoT-Funktionen
09.01.2024 | Mitsubishi Electric bringt mit seinem aktualisierten FX5-ENET-Ethernet-Modul IIoT Funktionen in Anlagen, welche die SPS-Steuerung der Melsec iQ-F-Serie verwenden. Diese Nutzung der Verbindung zu Cybersecurity, Cloud-Systemen und E-Mail-Funktionen bietet eine höhere Sicherheit sowie verbesserte Datenverwaltung und Konnektivität.
Diese SPS erleichtert Einstieg in Digitalisierung
04.10.2023 | Mit der neuen Melsec FX5S PLC bietet Mitsubishi Electric eine leicht bedienbare und kostengünstige SPS für Ihren digitalen Transformationsprozess an. Das jüngste Mitglied der kompakten SPS-Serie Melsec iQ-F wurde für einfache Anwendungen konzipiert. Es findet u. a. Einsatz in der Lebensmitteltechnik und Getränkeindustrie, der Wasserwirtschaft und der maschinellen Fertigung.
Konfigurierbare Kleinsteuerung für industrielle Sicherheit
06.04.2020 | Die konfigurierbare sichere Kleinsteuerung Pnozmulti 2 von Pilz übernimmt bei der Zugangsberechtigung und der Wahl der Betriebsart nun weitere Aufgaben der Industrial Security und der Safety bzw. Maschinensicherheit. Als Systemlösung ermöglicht die Kleinsteuerung im Verbund mit der Ausleseeinheit Pitreader des Systems Pitmode eine umfassende Zugangskontrolle und eine funktional sichere Betriebsartenwahl.
Die neuen Funktionen der Kleinsteuerungen stehen ab Version 10.12 des dazugehörigen Pnozmulti Konfigurators zur Verfügung. Die Systemlösung aus Kleinsteuerung, Betriebsartenwahl und Zugangsberechtigung sorgt damit für sichere, effiziente und anwenderfreundliche Produktionsabläufe an Maschinen.
Im Verbund mit der Ausleseeinheit Pitreader übernimmt die Pnozmulti 2 Steuerung ein effizientes Zugangsmanagement. Neu ist der Anschluss von bis zu vier Ausleseeinheiten Pitreader an das Basisgerät "Pnoz m B1" der Kleinsteuerung Pnozmulti 2. Damit lassen sich auch verkettete Maschinen sicher managen. Der Aufwand für die Hardware lässt sich damit minimieren.
Maschinensicherheit online gibt’s auf der Schmersal Smart Fair
Die erweiterte Systemlösung reicht von der einfachen Freigabe über die Authentifizierung für bestimmte Maschinenteil Funktionen bis hin zu einer komplexen hierarchischen Berechtigungsmatrix. Zugangsberechtigungen sind mit hohem Manipulationsschutz anwenderfreundlich konfigurierbar. Das vereinfacht das Manipulations-Management der Steuerung und verringert Maschinenstillstände.
Zwei Alternative zur Bedienung der Steuerungen
Mittels der Funktionsbausteine in Verbindung mit Pitreader ist die sichere Betriebsartenwahl bis PL d / SIL CL 2 an Maschinen und Anlagen einfach konfigurierbar. Wahlweise werden die Kleinsteuerungen über Taster oder Touch-Panel bedient. Die Berechtigung zur Anwahl einer Betriebsart erfolgt bei beiden Varianten über die Ausleseeinheit Pitreader und entsprechend konfigurierte RFID-Keys.
Alternative 1: Bedienung über Taster
Die Anwahl der Betriebsart mittels Taster erfolgt über handelsübliche Drucktaster wie das neuartige Mehrtastenelement PIT oe4S von Pilz. Es bietet bis zu fünf Betriebsarten. Sie können über die vier auf dem Mehrtastenelement vorhandenen Einzeltaster separat angewählt werden. Die platzsparende Lösung ist im Bedienfeld integrierbar und macht weitere Einzeltaster überflüssig. Die sicherheitstechnische Auswertung der Betriebsart erfolgt bei dieser Variante über die Steuerungen. Bei dieser Variante entfallen Kosten für weitere Visualisierungs-Hardware.
Sicherheitssteuerung zur sicheren Signal Verarbeitung
Alternative 2: Bedienung über Touch-Panel
Müssen Anwender ihre Anlage im Blick behalten, können sie über die Bedien- und Visualisierungsterminals Pmivisu von Pilz die sichere Anwahl der Betriebsart vornehmen. Die Variante mit Touch-Panel macht vor allem bei weit verzweigten Anlagen mit mehreren, voneinander entfernten, Arbeitsbereichen Sinn.
Schutz des Menschen vor der Maschine
Mikrosteuerung für die zunehmende Automatisierung
28.01.2019 | Viscotec hat die neue Mikrodosiersteuerung „Eco-Control EC200 2.0“ vorgestellt, die bereits ab März am Markt erhältlich sein wird. Sie sorgt in Kombination mit den „Eco-PEN“ und „Eco-DUO“-Dispensern für höchste Präzision und Zuverlässigkeit im Dosierprozess.
Thomas Diringer, Geschäftsfeldleiter Komponenten + Geräte, verrät die Details zur Entwicklung der neuen Preeflow-Dosiersteuerung: „Die Dosiersteuerung dient in erster Linie der Ansteuerung und Parametrierung der dazugehörigen Dispenser. Aber auch die Drucküberwachung des Dosierprozesses erfolgt über die Steuerung. Im Falle eines aufgezeigten Fehlers kann der Bediener daher sofort eingreifen und handeln. So wird ein prozesssicherer Vorgang mit präzisem Dosierergebnis garantiert.“
Die Performance der alten Steuerung Eco-Control EC200 war zwar gut, jedoch war die Usability verbesserbar. Die Bedienung war teils erklärungsbedürftig und nicht ganz so übersichtlich. „Mit dem neuen Gerät wollen wir einen weiteren Schritt in Richtung Industrie 4.0 wagen. Außerdem war das Design veraltet und entsprach nicht mehr dem modernen Zeitgeist.
Ausschlaggebend für die Entwicklung der neuen Steuerung war aber ein ganz anderer Grund: Aufgrund der zunehmenden Automatisierung und der damit verbundenen Integration der Steuerung in vollautomatisierte Anlagen wachsen natürlich auch die Anforderungen an den Dosierprozess. Da konnte die alte Steuerung schlichtweg nicht mehr mithalten und wir haben die Entwicklung einer neuen Steuerungsgeneration angestoßen“, so Herr Diringer.
Miniatur Schrittmotor positioniert auf engstem Raum
Die Steuerung kann in Kombination mit allen Preeflow-Dispensern verwendet werden und es muss nicht mehr unterschieden werden. Ein sogenannter Fast Boot bietet einen schnellen Start der Steuerung. Das Gerät kann sowohl als Tisch-, Monitor- als auch als Einbauversion verwendet werden Das große (7“ TFT) Display mit kapazitivem Touch und grafischer Benutzeroberfläche (GUI = Graphical User Interface) trägt zu einer intuitiven Bedienerfreundlichkeit bei. Die Ansicht der Benutzeroberfläche ist konfigurierbar.
Die Dosiersteuerung ist mit einem modernen Alugehäuse ausgestattet. Das Steuergerät bietet Möglichkeiten zur Druck- und Temperaturüberwachung, 100 Programmspeicherplätze und ermöglicht ein schnelles, übersichtliches Speichern von Programmen. Eine Integration in Großanlagen mit SPS ist möglich.
Kleinsteuerung mit integrierten Multifunktions-I/Os
14.12.2018 | Mit dem Embedded-PC CX7000 von Beckhoff steht die komfortable und leistungsfähige Twin CAT-3-Welt nun auch für Kleinsteuerungen zur Verfügung. Damit wird die Skalierbarkeit der PC-basierten Steuerungstechnik weiter erhöht.
Der Embedded-PC CX7000 ist mit einem ARM-Cortex-M7-Prozessor (32 Bit, 400 MHz) ausgestattet und bietet damit eine für den Kleinsteuerungsbereich hohe Rechenleistung. Zudem lassen sich alle Vorteile der Softwaregeneration Twin CAT 3 nutzen. Außerdem trägt die mit 49 x 100 x 72 mm äußerst kompakte Bauform zur optimalen Skalierbarkeit von PC-based Control für typische Kleinsteuerungsanwendungen mit minimalem Footprint bei.
Die Steuerung verfügt über bereits integrierte Multifunktions-I/Os: 8 digitale Eingänge, 24 V DC, Filter 3 ms, Typ 3 und 4 digitale Ausgänge, 24 V DC, 0,5 A, 1-Leitertechnik. Diese integrierten Multifunktions-I/Os lassen sich über Twin CAT 3 für andere Betriebsarten (Modi) konfigurieren, sodass auch schnelles Zählen oder die Analogwertverarbeitung ermöglicht wird.
Sollen weitere elektrische Signale verarbeitet werden, kann der CX7000 ergänzend zu den integrierten I/Os bedarfsgerecht und äußerst flexibel durch EtherCAT-Klemmen oder Busklemmen erweitert werden.
Kleinsteuerung mit integrierten Ethernetschnittstellen
23.11.2016 | Alexander Mielchen, Produktmanager bei der Leuze Electronic GmbH + Co. KG in Owen, stellt auf der SPS IPC Drives 2016 in Nürnberg die neue programmierbare Sicherheitskleinsteuerung MSI 400 vor. Sie überzeugt mit 16 Eingängen, vier Ausgängen und vier konfigurierbaren I/Os.
Frei programmierbare und erweiterbare sichere Kleinsteuerung
07.05.2014 | Die sichere Kleinsteuerung MSC von Euchner stellt ein universelles, frei programmierbares und modular erweiterbares Sicherheitssystem für die Absicherung von Maschinen und Anlagen dar. Nahezu für alle sicherheitstechnischen Aufgaben geeignet kann es eine Vielzahl an sicherheitstechnischen Geräten überwachen. Bereits mit dem Basismodul lassen sich Anwendungen mit bis zu 8 Eingängen und 2 Ausgängen realisieren.
Darüber hinaus kann die Sicherheitssteuerung mit mehreren unterschiedlichen Eingangs- und Ausgangsmodulen erweitert werden. Dies ermöglicht es dem Nutzer, seine MSC individuell zusammenzustellen. Auch für den Anschluss an unterschiedliche Feldbusse steht ein breites Programm verschiedenster Module bereit.
Die Programmierung erfolgt über einen PC mittels der Software Safety Designer. Sie ist übersichtlich aufgebaut und lässt sich einfach und intuitiv bedienen. Für die Konfiguration steht eine Vielzahl an unterschiedlichen Sicherheitsfunktionen sowie verschiedene logische Operatoren zur Verfügung.
Für die Inbetriebnahme wird der PC direkt per USB Kabel mit dem Basismodul MSC-CB verbunden und das Programm aufgespielt. Optional kann das Basismodul mit einem Speichermodul ausgerüstet werden. Auf dieser wird automatisch eine Kopie des eigentlichen Programmes gespeichert, um im Notfall einen schnellen Austausch des defekten Gerätes zu ermöglichen.
Sicherheitsrelais zur Signalverarbeitung für Maschinensicherheit
Die MSC bietet verschiedene Arten der Diagnose. Von einer einfachen über die LED Anzeigen auf der Frontseite, bis hin zu einer detaillierten Prüfung mit Hilfe der, die Fehlerursache kann schnell entdeckt und behoben werden. Die sichere Kleinsteuerung MSC bietet Performance Level e (PL e) und Kategorie 4 nach EN ISO 13849-1.
Häufig gestellte Fragen
Was versteht man unter Kleinsteuerung?
Eine Kleinsteuerung ist eine kompakte Steuerungseinheit, die für kleinere Automatisierungsaufgaben entwickelt wurde. Sie ist ideal für Maschinen und Anlagen mit begrenzten Steuerungsanforderungen, bei denen eine klassische SPS zu komplex oder zu teuer wäre. Kleinsteuerungen bieten grundlegende Funktionen wie Signalverarbeitung, Logikfunktionen und Antriebssteuerung, oft kombiniert mit Sicherheitsfunktionen. Sie sind flexibel konfigurierbar und finden Anwendung in der Maschinensteuerung, Gebäudetechnik und in dezentralen Steuerungssystemen. Im Vergleich zu einer vollwertigen SPS sind sie kostengünstiger und lassen sich einfacher handhaben.
Quellenangabe: Dieser Beitrag basiert auf Informationen folgender Unternehmen: Euchner, Leuze Electronic, Mitsubishi Electric, Pilz, Viscotec.
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Angela Struck ist Chefredakteurin des developmentscouts und freie Journalistin sowie Geschäftsführerin der Presse Service Büro GbR in Ried.