SPS Steuerungen vom Erfinder der Kompakt-SPS

Mitsubishi Electric hat in den 1980er Jahren die erste Kompakt SPS auf den Markt gebracht. Heute steht die SPS Melsec Serie für Zuverlässigkeit und Effizienz in der industriellen Automatisierung im Industrie 4.0 Zeitalter. Als weltweit anerkannter Standard setzt sie Maßstäbe in der Steuerungstechnik. Mit moderner Technologie bieten diese speicherprogrammierbaren Steuerungen Lösungen für Ihre anspruchsvolle Anwendung – gerade auch beim Start in die Digitalisierung wie dieser Artikel zeigt.

Inhalt

• Mitsubishi Electric als Erfinder der Kompakt SPS
  • Speicherprogrammierbare Steuerung mit IIoT-Funktionen
  • Diese Kleinsteuerung erleichtert Einstieg in Digitalisierung
  • Ultrakompakte SPS mit Internetzugang und Netzwerkfähigkeit
  • Wie man aus SPS Steuerung ein Sicherheitssystem macht
  • Steuerungen einfach an OPC UA Server anbinden
• Häufige Fragen

Mitsubishi Electric als Erfinder der Kompakt SPS

Mit der SPS Familie FX hat Mitsubishi Electric vor knapp 40 Jahren die weltweit erste Kompakt SPS, bzw. speicherprogrammierbare Steuerung als Teil der Melsec F-Serie auf den Markt gebracht. Im Laufe der Jahre hat sich das FX-Portfolio des Pioniers der kompakten SPS erweitert und bietet heute modernste Lösungen für unzählige Anwendungen und Anforderungen in der Automation. Die Rekordzahl von ca. 19 Millionen installierten Melsec FX-Steuerungen (Stand 2020) in Maschine und Anlage spricht für sich. Nachfolgend finden Sie Informationen zu den Neuheiten:

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. Dadurch können Maschinenbauer und ihre Endanwender die betriebliche Effizienz noch weiter steigern.

Mit der Hardware-Aktualisierung des FX5-ENET-Ethernet-Moduls ist eine nahtlose Datenintegration in die Cloud gemäß den IIoT-Anforderungen realisierbar. Maschinen können so dank datengesteuerter Analysen vorausschauend gewarten werden, sind produktiver und profitieren von einer vereinfachten Fehlerbehebung. Cloud-basierte Lösungen helfen dabei, die Rentabilität zu steigern.

Das MQTT-Kommunikationsprotokoll ermöglicht die IIoT-Cloud-Konnektivität, wodurch sich zahlreiche und vielseitige Anwendungen erschließen lassen. Der Fernzugriff und nahtlos miteinander verbundene Maschinen sorgen für intelligente Betriebsabläufe. Die Fabriken werden geschützt vor Cybersecurity-Angriffen.

Zu einer Reihe von Sicherheitsfunktionen zählen Verschlüsselung, digitale Zertifizierungen und TLS-Verschlüsselung, welche potenzielle Risiken durch Erkennung, Prävention und Reaktion minimieren. Eine sichere Datenübertragung und der Schutz vor potenziellen Sicherheitsrisiken sind damit gegeben. In die Ethernet-Lösung wurden Funktionen zum verschlüsselten E-Mail-Versand integriert, die kostenlose E-Mail-Dienste wie Gmail und Yahoo-Mail gestatten und die Kommunikation über einen SMTP-Server sichern.

Diese Kleinsteuerung erleichtert Einstieg in Digitalisierung

04.10.2023 | Mit der neuen Melsec FX5S PLC (Bild oben) 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. Außerdem enthält die FX5S Industrial Internet of Things (IIoT)-Funktionen. Diese erleichtern den effizienten Einstieg in die industrielle Automatisierung.

Die FX5S ist ganz einfach konfigurierbar. Damit verkürzt sich die Inbetriebnahme. Diese erfolgt intuitiv und bietet außerdem die für präzise Positionierungen nötige hohe Leistungsfähigkeit.

Sowohl Maschinenbauer als auch Endanwender können mit der neuen speicherprogrammierbaren Steuerung Maschinen mit bis zu 60 E/A-Punkten realisieren. Diese Lösungen unterstützen IIoT-Konnektivität und -Funktionalität. Über die kombinierten SPS- und IIOT-Funktionen lassen sich die Digitalisierung wichtiger Abläufe vorantreiben und zukunftsorientierte Smart Factories realisieren.

IIoT-Funktionen zur Datenanalyse

Die IIoT-Funktionen decken Datenprotokollierung und Datenflussanalyse ab. Damit beschleunigen und verbessern Sie Fehlersuche und Ursachenanalyse. Der integrierte Webserver gestattet Ihnen Fernüberwachung und Predictive Maintenance zur Verbesserung von Reaktionsfähigkeit und Flexibilität.

Die SPS ist kompatibel mit der offenen Industrial Ethernet-Technologie CC-Link IE Field Basic. Sie können sie nahtlos mit anderen Geräten für die  Fabrikautomation wie HMI, Antrieb und dezentraler E/A verbinden. Auf der SPS 2023 beraten Sie die Experten von Mitsubishi Electric individuell. 

Wie man aus SPS Steuerung ein Sicherheitssystem macht

08.09.2020 | Mitsubishi Electric hat seine SPS Steuerung Melsec iQ-F Serie um zwei neue Module erweitert. Diese bilden die Basis eines kompakten, integrierten Sicherheitssystems. Die beiden Module werden einfach an eine SPS CPU Melsec FX5U oder FX5UC angeschlossen. Der Verdrahtungsaufwand wird erheblich reduziert, separate Programmierung entfällt.

Bedienerfreundlich und einfach im Aufbau sollten die neuen Module der SPS Steuerung sein. Das war die Vorgabe und die wurde erfüllt. Über den Drehschalter vorn können neun Sicherheitsfunktionen direkt ausgewählt werden. Das Laden oder Erstellen von Ablaufprogrammen entfällt.

Dies reduziert den Aufwand bei der Inbetriebnahme dieser SPS Steuerung im Vergleich zu einer konventionellen Architektur. Das Prinzip der Einfachheit gilt auch für die Visualisierung. Durch den eingebauten Web-Server der SPS Steuerung lässt sich der Status der Standardsteuerung und der Sicherheitssteuerung leicht überwachen.

Anschluss der SPS Steuerung

Die neuen Module von Mitsubishi Electric reduzieren auch den während des Engineerings eines Projekts erforderlichen Arbeitsaufwand. Das Sicherheitsmodul FS5-SF-MU4T5 und das Erweiterungsmodul für den Sicherheitseingang FX5-SF-8D14 werden direkt die Speicherprogrammierbaren Steuerungen angeschlossen. Das Anbinden der Sicherheits-E/As erfolgt über Federklemmen. Das spart Zeit und Verdrahtung, die bei herkömmlichen Sicherheitssteuerungen oder Sicherheitsrelais erforderlich ist.

Standard und Sicherheitssteuerung

Mit den neuen Modulen ist die Sicherheit von Maschinen und Anlagen direkt in die kompakte SPS-Steuerung integrierbar. Es werden keine zusätzlichen Kommunikationsoptionen benötigt. Die FX5-SPS kann sowohl als Standard- als auch als Sicherheitssteuerung eingesetzt werden.

Über nur ein Hauptsicherheitsmodul lassen sich eine FX5 Speicherprogrammierbare Steuerung anschließen und vier Sicherheitseingänge und vier Sicherheitsausgänge bereitstellen. Mit zwei zusätzlichen Erweiterungsmodulen können bis zu 20 Sicherheitseingänge und vier Sicherheits Ausgänge bereitgestellt werden.

Sicherheitsnormen Kategorie 4, Ple und SIL3

Mit dem Hinzufügen der Sicherheitsmodule zu einer FX5-SPS lässt sich ein kompaktes Sicherheitssystem aufbauen, das nach den internationalen Sicherheitsnormen Kategorie 4, PLe und SIL3 zertifiziert ist.

Ultrakompakte SPS mit Internetzugang und Netzwerkfähigkeit

20.01.2020 | Mitsubishi Electric präsentiert seine bisher kleinste und leistungsfähigste Kompakt SPS. Die Melsec FX5UC Serie hat eine extrem kompakte Baugröße. Sie hilft Maschinenbau Unternehmen auf minimalen Raum eine erweiterte Funktionalität zu platzieren. Zudem bietet die Speicherprogrammierbare Steuerung einen Web Zugang und Netzwerk Anbindungen für die neuesten Smart Factory Anwendungen.

Mitsubishi Electric hat nun die Melsec FX5UC Serie (C = compact) als Teil der hoch funktionellen Melsec iQ-F-Serie neu positioniert. Sie wurde für die zunehmend anspruchsvollen Kommunikations- und Datenverarbeitungsaufgaben für die Automatisierung in der smarten Fertigung entwickelt. Die Ultrakompakt Speicherprogrammierbare Steuerung verfügt somit über die gleiche CPU-Leistung wie das Premium-Modell FX5U des Herstellers. Nur dass sie so klein ist wie die Micro SPS FX3S.

Die ultrakompakte SPS verfügt über einen großen Datenspeicher sowie einen Speicher zur Programmierung von bis zu 128.000 Schritten. Dank der Ausführungs-Geschwindigkeit von 34 ns gestattet die Steuerung eine extrem schnelle Reaktion der Maschine und erhöhte Produktivität.

Darüber hinaus kann die FX5UC SPS Funktionen wie Motion Control und Positionierung für bis zu acht synchronisierten Achsen übernehmen. Dedizierte Steuerungen und die damit verbundenen Kosten für Wartung und Hardware entfallen. Das gilt auch für Programmierzeit und Platzbedarf der Geräte.

Multitaskingfähig – die Ultrakompakt SPS ist weiblich

Zusätzlich eingebundene Funktionen schützen vor Datendiebstahl oder Manipulation von Maschine und Anlagen. Ein Beispiel hierfür ist die Authentifizierung von Sicherheitsschlüsseln, während die Anwender im Internet sicher auf den Systemstatus zugreifen und mit integrierten Funktionen wie der Datenprotokollierung interagieren können.

Das kleinste CPU-Modul hat 16 digitale Eingängen und 16 Relais bzw. Transistor Ausgänge. Es nimmt nur ein Viertel der Größe einer herkömmlichen Kompakt SPS ein. Somit können wertvolle Maschinen, Anlagen oder Produktionsflächen freigegeben werden und platzsparende Schaltschränke zum Einsatz kommen.

Speicherprogrammierbare Steuerungen: skalierbar, flexibel, offen

Die Konstrukteure haben bei der Entwicklung der neuen Melsec FX5UC eine skalierbare und flexible Lösung der speicherprogrammierbaren Steuerung realisiert. Diese wurde für kostensensible, kleinere Anwendungen und größere, vernetzte Multi-SPS Systeme konzipiert. Die Netzwerk Fähigkeit hilft Herstellern bei der Entwicklung integrierter Automatisierung, besondere beim Einsatz weiterer Produkte von Mitsubishi Electric. Die komplette Fertigungs Anlage mit einfacher Systemarchitektur und transparenter Datenverwaltung lässt sich so steuer n. Außerdem gewährleisten die offenen Schnittstellen der Speicherprogrammierbaren Steuerungen und ihre Austauschfähigkeit eine Vielzahl von Netzwerk Optionen.

Auf viele kleine Details wurden bei der Suche nach einer flexiblen und Montage freundlichen SPS geachtet. Zugfederklemmen beschleunigen die Verdrahtung und gewährleisten zuverlässige und vibrationsfeste Verbindungen. Da die Module mit ihrer Verdrahtung entriegelt und verschoben werden können, lassen sich so auch Wartung und Systemwechsel schneller und einfacher durchführen.

Steuerungen einfach an OPC UA Server anbinden

17.04.2019 | Die Prozessdaten der Steuerungsebene direkt in die IT Welt zu koppeln, gewinnt gerade im Zuge der digitalen Transformation zunehmend an Bedeutung. Ab sofort können auch die „Melsec“-Steuerungen von Mitsubishi Electric über den am Markt etablierten IBH Link UA an übergeordnete Systeme angebunden werden. Auch ist MQTT für die Cloud Verbindung direkt möglich.

Der IBH Link UA ist eine OPC UA Server/Client Baugruppe mit Firewall. Es handelt sich hierbei um ein kompaktes Gerät zur Hutschienenmontage mit vier Ethernet Ports und einer 24-V-Stromversorgung. Neu ist die Anbindung der Steuerungen der Serien FX5, L, QnA und iQ-R. Sie können auf die gleiche Funktionsvielfalt des OPC UA Moduls zugreifen. Auch lassen sich benutzerdefinierte OPC UA Variablen mit einem MQTT Broker/Server austauschen und somit für Cloudlösungen nutzen.

Die variablen Namen können direkt aus dem SPS Projekt entnommen werden. OPC UA Companion Spezifikationen, z. B. für den OMAC Standard, sind direkt implementierbar. Die Kommunikation mit den Steuerungen erfolgt über TCP/IP. Die Zusatzfunktion für die Steuerungen steht auch für bereits in Betrieb genommene IBH Link Module zur Verfügung und kann einfach per kostenlosem Update nachgeladen werden.

3 Ethernet Ports an der Speicherprogrammierbaren Steuerung

Der IBH Link UA verfügt über drei Ethernet Ports für die Maschinenebene und einen Ethernet Port für übergeordnete Systeme, wie MES und Cloudlösungen. Der Vorteil der Baugruppe ist, dass es sich um Server/Client Baugruppe handelt. Durch die OPC Client Funktion wird auch der Datenaustausch von OPC Servern untereinander ermöglicht. Es können über diese Funktion zum Beispiel Controller oder andere Geräte mit OPC UA verschiedener Hersteller Daten austauschen.

Die Konfiguration der Client-Funktion erfolgt über die Weboberfläche vom System. Für benutzerdefinierte OPC UA Variablen lassen sich in einem eigenen Namensraum Datenstrukturen definieren und dann über die Client-Funktion mit beliebigen anderen OPC UA Servern verbinden. Somit können auch andere OPC UA Clients diese Datenstrukturen lesen und schreiben.

In Kürze wird auch die Anbindung der Roboter mit der OPC UA CS für Robotik bereitstehen. Inverter, die das MC Protokoll unterstützen, lassen sich schon jetzt anbinden.

Häufig gestellte Fragen

Was ist eine Kompakt SPS?

Definition: Eine Kompakt-SPS ist eine speicherprogrammierbare Steuerung, bei der alle notwendigen Komponenten wie CPU, Ein- und Ausgänge sowie Kommunikationsschnittstellen in einem einzigen Gehäuse integriert sind. Sie ist für kleinere Anwendungen konzipiert, bei denen die Anzahl der Ein- und Ausgänge begrenzt ist.

Welche SPS Arten gibt es noch?

Es gibt noch die modulare SPS und die Software-SPS. Die modulare SPS besteht aus Ein-, und Ausgangsmodulen und CPU und eignet sich für mittelgroße bis umfangreiche Applikationen. Die Software-SPS ist, wie der Name schon sagt, softwarebasiert. Sie läuft auf dem Industrie-Computer und deckt rechenintensive, komplexe Anwendungen ab.

Ist PLC das gleiche wie SPS?

Ja, "PLC" (Programmable Logic Controller) ist der englische Begriff und "SPS" (speicherprogrammierbare Steuerung) der deutsche für dasselbe Gerät zur Steuerung und Regelung in der Industrieautomation.