09.07.2015

Modulares Bedienkonzept für Bussysteme

Das modulare Bedienkonzept für Bussysteme von Georg Schlegel tritt mit dem Ziel an, Bedientableaus oder Maschinen und Anlagen schnell, flexibel und verkabelungsarm zu bestücken. Es besteht aus einem busspezifischen Basismodul, das mit bis zu 15 busunabhängigen I/O-Erweiterungsmodulen ergänzt werden kann. Jedes dieser Module ist mit acht beleuchtbaren Kontaktgebern bestückt. Insgesamt können somit bis zu 128 Befehlsstellen mit 128 Meldeleuchten kosteneffizient eingebunden werden.

Autor: Wolfgang Zoll, Georg Schlegel GmbH & Co.KG.


Bild 1: Das modulare Bedienkonzept für Bussysteme besteht aus einem Basismodul, das mit bis zu 15 unabhängigen I/O-Erweiterungsmodulen ergänzt werden kann.
Bild: Georg Schlegel GmbH & Co.KG

Der Anbieter greift für die Bestückung weitestgehend auf standardisierte Module zurück. Für die Umsetzung individueller Anforderungen können diese mit nach Kundenwünschen gefertigten Modulen ergänzt werden. Das modulare Bedienkonzept ist für die Bussysteme AS-Interface, CANopen, Profibus, EtherCAT, Profinet I/O und Ethernet IP erhältlich. Der Vorteil des modularen Bedienkonzepts besteht in der Verbindung mehrerer Erweiterungsmodule über ein Basismodul und der damit einhergehenden Kosteneinsparung. Lediglich das Basismodul verfügt über den bustypischen Busanschluss sowie den Busknoten zur Kommunikation mit dem entsprechenden Bussystem. Damit ist das Basismodul das aufwändigste Modul der Gesamtlösung. Die Erweiterungsmodule werden über eine Kabelverbindung mit dem Basismodul verbunden, welches dann mit allen angeschlossenen Befehlsstellen kommuniziert. Die sonst übliche Verkabelung der Befehlsstellen entfällt, was zum einen Zeit bei der Installation spart und zum anderen Verdrahtungsaufwand und Platzbedarf reduziert. Sollten sich einmal die Kundenanforderungen ändern - werden beispielsweise weitere Betätiger benötigt - kann das Bedienkonzept erweitert werden, bis die maximale Anzahl an Erweiterungsmodulen erreicht ist. Auch der Wechsel auf ein anderes Bussystem kann schnell realisiert werden. Hierfür muss lediglich das Basismodul durch ein für das neue Bussystem passendes ausgetauscht werden, die restliche Installation bleibt unberührt. Dank seines Aufbaus eignet sich das modulare Bedienkonzept laut Anbieter für alle Einsatzgebiete und erlaubt durch die Standardisierung kostenoptimierte Lösungen ab 10 bis 20 Einheiten - eine Tatsache, die besonders für den Sondermaschinenbau mit kleinen Stückzahlen interessant ist. "Unser Grundgedanke war, ein Bedienkonzept zu entwickeln, mit dem wir von Low-Cost bis High-End-Bereich Bedieneinheiten flexibel erstellen können", erläutert Vertriebsleiter Wolfgang Zoll. Für die Umsetzung setzt Schlegel auf standardisierte Module in einem festen Raster. Jedes dieser Module ist mit acht Eingängen auf Kontaktgeber mit Sprungfunktion und acht Ausgängen auf festbestückte LEDs bzw. alternativ auf steckbare Leuchtdioden bestückt. Je nach Anwendungsgebiet können maximal 64 I/O (Tableaubau) oder 128 I/O (Anlagenbau) realisiert werden. Trotz der hohen Standardisierung erlaubt das modulare Bedienkonzept die Anpassung an individuelle Kundenwünsche. Lässt sich die Design-Vorstellung des Kunden nicht durch die Standardmodule umsetzen, greift Schlegel bei kundenspezifischen Designs auf Teilmodule des modularen Konzepts zurück und passt die Trägerkarte mit den Befehlsstellen (Platine mit den einzelnen Kontaktgebern) an das gewünschte Design an. Die Kombination von Standard- und Individualmodulen führt auch hier zu einer kostengünstigeren Lösung, als es bei komplett individueller Konzeption der Fall wäre. "Mit dem modularen Bedienkonzept ist es uns gelungen, ein zukunftssicheres und dynamisches System zu entwickeln, um zeitgemäßes Design und Technologie individuell in moderne Maschinenkonzepte und Tableau-Layouts zu integrieren", so Zoll.

Unterschiede bei Tableau- und Anlagenbau

Das modulare Bedienkonzept unterscheidet zwei Grundanwendungen: Den Tableaubau, bei dem alle Befehlsstellen auf einem Bedienbereich zusammengefasst sind, und den Anlagenbau mit mehreren Bedienstellen, die in einer Anlage verteilt angeordnet sind. Beim Tableaubau werden die Bedienstellen auf einer Bedieneinheit angeordnet. Diese kann mit bis zu 64 Befehlsstellen mit 64 Meldeleuchten aufgebaut werden. Die dafür benötigten acht Module (Basismodul + sieben Erweiterungsmodule) werden mit einem Flachbandkabel durch-verbunden. Dieser Aufbau erlaubt ein Design des Tableaus, bei dem die einzelnen Module in einem Abstand von maximal 250mm zueinander angeordnet sind. Beim Anlagenbau wird die gesamte Anlage betrachtet. In der Regel verfügt diese über ein Hauptbedienfeld und mehrere Nebenbedienfelder. Das Hauptfeld wird mit dem Basismodul und evtl. mehreren Erweiterungsmodulen ausgestattet. Hier befindet sich dann auch der Busknoten mit dem bustypischen Anschluss. Vorhandene Nebendienststellen können jetzt mit zusätzlichen Erweiterungsmodulen bestückt werden. Die maximale Anzahl beim Anlagenbau sind 128 Befehlsstellen mit 128 Meldeleuchten (Basismodul + 15 Erweiterungsmodule). Zwischen den Bedienstellen ist eine Leitungslänge von bis zu 5m erlaubt, die Gesamtlänge innerhalb der Anlage kann bis maximal 30m betragen.

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