Industrieautomatisierung
und -steuerung

Übersicht


Die industrielle Automatisierung zählt zu den am schnellsten wachsenden Industriebereichen. Heutzutage ist eine Produktionslandschaft ohne moderne automatisierte Industrieanlagen nur schwer vorstellbar. Durch die Kombination der Vorteile von Industrie 4.0-Modellen mit einer fortschrittlichen Datenanalyse können Technologien wie die künstliche Intelligenz (KI) und das industrielle Internet der Dinge (Industrial Internet of Things, IIoT) für schnellere und genauere Produktionsabläufe sowie für mehr Produktivität und Zuverlässigkeit sorgen. Die rasante Entwicklung dieser Technologie und ihre Integration in das gesamte Unternehmen verändert die Art und Weise, wie Hersteller hochwertige Produkte fertigen.


Vorteile:


  • Reduzierte periodische und manuelle Überprüfung
  • Gesteigerte Produktivität
  • Reduzierte Produktionskosten
  • Verbesserte Produktqualität
  • Erhöhte Flexibilität
  • Verbesserte Sicherheit

Es gibt drei Hauptebenen für industrielle Automatisierungsanwendungen:


Ebene 1 – Überwachungsebene: Hauptsächlich PC-basierte Systeme, wie z. B. Industrie-PCs (rack- und plattenmontiert), ausgestattet mit einer herstellerspezifischen industriellen Prozesssteuerungssoftware zur Parametrierung und Visualisierung von Prozessen. Die Interkommunikation basiert auf einem GBit-LAN oder Backbone mit höherer Bandbreite oder drahtlosen Topologien (WLAN). Zur Vermeidung von Datenverlusten und aus Sicherheitsgründen werden unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV) installiert. Wichtigste Bauelemente: Industrie-PC, Panel-PC, HMI, WLAN


Ebene 2 – Steuerungsebene: Dies ist die Ebene in Automatisierungssystemen, auf der Automatisierungsprogramme ausgeführt werden. Systeme auf dieser Ebene erfordern eine hohe Echtzeitfähigkeit und basieren auf einer speziellen Controller-Architektur, die über ein eigenes proprietäres Betriebssystem verfügt. Besonders echtzeitkonforme Interkommunikations-Busprotokolle (gemäß IEEE 1588) sind hier unerlässlich. Wichtigste Bauelemente: SPS, HMI, Feldbus (CAN, EtherCAT, Profibus etc.), WLAN, Sicherheit (SIL).


Ebene 3 – Feldebene: Diese Ebene umfasst alle Endgeräte wie z. B. Sensoren und Aktoren, die mit einer peripheren SPS oder einem dezentralen I/O-System zusammenarbeiten. So werden die gesammelten Daten und die Kommunikation vorab über einen Feldbus an die Haupt-SPS übermittelt. Wichtigste Bauelemente: Mikro-SPS, Motorsteuerung, Industriesensoren, Motortreiber, Relais, Schalter, Drahtlossteuerungen (RFID, drahtlose Sensornetzwerke auf Basis einer gemäß IEEE 802.15.4 zugelassenen Topologie)


Industrielle Stromversorgungsnetze bieten eine hoch verfügbare feste 24-V-DC-Versorgungsspannung innerhalb festgelegter Grenzen. Die Ausgangsspannung wird durch verschiedene Versorgungsquellen (AC- und DC-Netzwerke, 1-Phasen- und 3-Phasen-Stromversorgung bis 500 V AC) erzeugt.


Der Schaltungsschutz ist ein entscheidender Bestandteil jeder industriellen Anlage. Es ist wichtig, nationale Bestimmungen einzuhalten und Anlagen und Prozesse vor überschüssiger Energie zu schützen, da es sonst zu Beschädigungen und Sicherheitsproblemen kommen kann. Schutzschalter, Sicherungen und Überspannungsschutzeinrichtungen gehören zu den Lösungen, die an dieser Stelle zum Schutz eingesetzt werden können.


Interaktive Diagramme

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