Portfolio weiter ausgebaut: Wirtschaftliche Kleinsteuerungen mit hoher Funktions- und Kommunikationsdichte

Basisgerät der 100er-Steuerungsklasse ist der Inline Controller ILC 150 ETH, der seit April 2007 verfügbar ist und bereits in zahlreichen Anwendungen weltweit eingesetzt wird. Wie alle hutschienenmontablen Steuerungen von Phoenix Contact lässt sich der ILC 150 ETH mit den anreihbaren Standard- und Funktionsklemmen des Inline-Installationssystems flexibel zu einer Automatisierungsstation ausbauen. In das Gerät wurde ein FTP-Server integriert, sodass Rezepturdateien, Betriebsdaten oder Alarmmeldungen dauerhaft in einem File-System abgelegt und von einem beliebigen PC mithilfe des FTP-Clients ausgelesen werden können. Über den ebenfalls eingebauten Webserver lassen sich die mit der Entwicklungsumgebung WebVisit erstellten Web-Visualisierungen von allen bekannten Internet-Browsern anzeigen. Auf diese Weise kann der Anwender jede Maschine oder Anlage über das Internet oder das lokale Intranet steuern und überwachen. Seit Dezember 2007 steht mit dem ILC 155 ETH eine weitere Kleinsteuerung speziell für speicherintensive Anwendungen zur Verfügung. Im Vergleich mit dem ILC 150 ETH bietet das Gerät mit 512kByte einen doppelt so großen Programm- und Datenspeicher. Der Speicherplatz für remanente Daten wurde ebenfalls um den Faktor 6 auf 48kByte erhöht. Befindet sich die zu steuernde und zu überwachende Funktionseinheit in einem entlegenen oder schwer zugänglichen Bereich ohne kabelgebundenen Internet-Zugang, kommt der ILC 150 GSM/GPRS mit Ethernet-Schnittstelle und integriertem GSM-Modem zum Einsatz (Bild 2). Die Einbindung der Kleinsteuerung in das vorhandene Netzwerk gestaltet sich dabei ebenso einfach wie die Kommunikation über alle gängigen Mobilfunknetze. Kontinuierlicher Ausbau des Portfolios Ende 2008 ist die 100er-Steuerungsklasse um zwei weitere Geräte ergänzt worden, wobei der ILC 130 ETH das Produktportfolio nach unten abrundet (Bild 3). Aufgrund seines geringen Einstiegspreises eignet sich der Controller insbesondere zur wirtschaftlichen Automation von Kleinstanwendungen. Im Unterschied zum ILC 150 ETH wurde beim ILC 130 ETH auf die Erweiterbarkeit durch einen Fernbus verzichtet. Ein flexibler Ausbau der Kleinsteuerung um die Module des Inline-Installationssystems ist jedoch weiterhin möglich. Typischer Anwendungsbereich des ILC 130 ETH sind kleine Maschinen und Anlagen, in denen lediglich eine zentrale Steuerung benötigt wird. Mehrere Maschinen lassen sich einfach über die integrierte Ethernet-Schnittstelle miteinander vernetzen. Nach oben wird die 100er-Steuerungsklasse durch den ILC 170 ETH 2TX abgerundet. Das Gerät verfügt über zwei Ethernet-Schnittstellen, die durch einen eingebauten Switch verbunden sind. So können mehrere in der Produktionsstraße verwendete Steuerungen in einer linearen Struktur miteinander vernetzt werden. Eine aufwendige Verbindung durch eine sternförmige Netzwerktopologie ist nicht mehr erforderlich, sodass keine zusätzlichen Switches angeschafft werden müssen, was die Installationskosten reduziert. Der 256MByte umfassende Parametrierungsspeicher des ILC 170 ETH 2TX ist als steckbare SD-Karte ausgelegt (Bild 4). So lässt sich die Applikation direkt im Feld durch das Austauschen der Karte einfach und schnell wechseln. Intuitiv bedienbare Entwicklungsumgebung Die Steuerungen der 100er-Leistungsklasse werden mit der kostenfrei erhältlichen Entwicklungsumgebung PC Worx Express programmiert (Bild 5). Aufgrund ihrer geringeren Komplexität bietet die Software einen einfachen Einstieg in die auf der internationalen Norm IEC 61131-3 basierende Applikationsentwicklung. Dabei kann der Anwender auf alle Funktionen der Standard-Programmiersoftware PC Worx zurückgreifen. Dazu gehören das automatisierte Einlesen der angeschlossenen E/A-Komponenten, das die Erstellung des Applikationsprogramms vereinfacht, sowie die Reduzierung des Variablen-Handlings auf \’lokale\‘ und \’globale\‘ Variablen zwecks Verbesserung der Übersichtlichkeit. Durch die Verwendung großer, aussagefähiger Icons lässt sich die Oberfläche von PC Worx Express intuitiv bedienen. Im Ansicht-Menü können alle wichtigen Ansichten sukzessive freigeschaltet werden, um die Bedienoberfläche an die jeweilige Benutzer-Erfahrung anzupassen. Von PC Worx wurden auch die Debug-Funktionen übernommen, die zu einer weiteren Vereinfachung der Programmerstellung beitragen. Mithilfe eines Logik-Analysers lassen sich ausgewählte digitale oder analoge Werte über einen bestimmten Zeitraum überwachen, was zu einer schnellen und umfassenden Prüfung der Applikationsfunktionen beiträgt. Da der Programmierer während der Inbetriebnahme die Übersicht verlieren kann, welcher Variablen-Inhalt auf einen bestimmten Wert gezwungen worden ist, unterstützt PC Worx Express das \’Forcen\‘ von Variablen-Inhalten und physikalischen Ausgängen. Dazu liegt eine Liste aller \’geforcten\‘ Variablen vor, die entweder einzeln oder insgesamt in den Ursprungszustand zurückversetzt werden können. Hohe Kommunikationsfähigkeit Die Automatisierungstechnik wird in den letzten Jahren zunehmend von der Informations- und Kommunikationstechnik beeinflusst. Aufgrund der schnellen Entwicklung der Internet-Technologie und der damit verbundenen Dienste und Protokolle wie HTTP, FTP, SNMP, SNTP, Modbus/TCP oder OPC ergeben sich über den Maschinenbau hinaus neue Anwendungsfelder für die Steuerungstechnik. So kann beispielsweise die Visualisierung auf der Steuerung gehalten werden, wenn diese einen Webserver beinhaltet, der die Prozessdaten einfach und wirtschaftlich anzeigt. Außerdem lässt sich die Steuerung an ein Datenbank-System wie SQL oder MySQL anbinden, in das sie die Betriebsdaten schreibt. Die Auswertung der zeitgestempelten Daten zeigt dann z.B. Optimierungspotenziale beim Energieverbrauch auf. Ein weiterer Trend in der Automatisierungstechnik ist die drahtlose Kommunikation. Funkprotokolle wie Bluetooth und W-LAN werden bereits in zahlreichen Anwendungen genutzt. Dies setzt allerdings voraus, dass der Steuerung die entsprechende Infrastruktur zur Verfügung gestellt wird. Mobilfunknetze sind hingegen fast überall vorhanden, weshalb Phoenix Contact seinen Inline Controller ILC 150 GSM/GPRS mit einem GSM-Modem ausgestattet hat. Die 100er-Steuerungsklasse ist aufgrund der hohen Funktionsdichte sowie der zahlreichen innovativen Kommunikationsschnittstellen daher bestens für die aktuellen und zukünftigen Anforderungen der Automatisierungstechnik gerüstet. Kasten: Funktionsweise des Mobilfunk-Standards GSM GSM (Global System for Mobile Communications), in seiner Entstehungsphase auch als \’Groupe Special Mobile\‘ bezeichnet, ist mit dem Ziel entwickelt worden, ein europaweit funktionierendes mobiles Telefonsystem einzurichten, das über ähnliche Dienstmerkmale wie das drahtgebundene ISDN verfügt. Die Daten werden in einem Frequenz- und Zeitmultiplex-Verfahren verschickt. Das bedeutet, dass die Übertragung der Daten auf verschiedenen Frequenzen erfolgt, wobei nicht kontinuierlich, sondern nur zu bestimmten Zeiten gesendet wird. Auf diese Weise können mehrere Teilnehmer auf der gleichen Frequenz arbeiten. Jeder Zeitmultiplex-Rahmen enthält acht Zeitschlitze, wobei jeder Teilnehmer einen der Zeitschlitze zur Telefonie nutzen kann. Zur GPRS-Verbindung werden einem Teilnehmer mehrere Zeitschlitze zugeordnet, sodass eine höhere Datenrate möglich ist. Dies funktioniert allerdings nur so lange, wie freie Zeitschlitze im Zeitmultiplex-Rahmen vorhanden sind. Bei einem hohen Kommunikationsaufkommen ist das eher selten der Fall.