Automatisierungsvielfalt

Auf der diesjährigen Industriemesse SPS IPC Drives gab Siemens einen Ausblick auf die modernen Produktionswelten der Zukunft, in der virtuelle Prozesse zur Entwicklung von Produkten und Anlagen und die reale Produktion zunehmend ineinandergreifen werden. Neben dem Zukauf des belgischen Software-Unternehmens LMS, stellte der Siemens Sektor Industrie als wichtigste Messeneuheiten die Controller-Generation Simatic S7-1500 sowie die neue Version des Totally Integrated Automation Portals (TIA Portal) vor. Mit der Übernahme von LMS will Siemens sein Software-Portfolio auf den Feldern Prüfung und Simulation von mechatronischen Systemen erweitern. Damit können die Siemens-Kunden laut Hersteller ihre Produkte künftig mit einer durchgängigen Datenbasis simulieren, testen, optimieren und produzieren und müssen nicht mehr, wie bisher, bei jedem Schritt der Wertschöpfungskette von einem Datenformat ins nächste und von einer Software zur nächsten wechseln. Neue Controller-Generation Mit Simatic S7-1500 führt Siemens eine Controller-Familie der nächsten Generation für den mittleren und High-End-Bereich der Maschinen- und Anlagen-Automatisierung ein. Zu den Leistungseigenschaften zählt die Systemperformance, eine Vielzahl standardmäßig integrierter Funktionen einschließlich Motion Control, Security für größtmögliche Anlagensicherheit und Safety für einfach realisierbare Sicherheitsanwendungen. Für mehr Effizienz stehen insbesondere das Design für einfache Inbetriebnahme und sicheren Betrieb, projektierbare Diagnosefunktionen für den Anlagenstatus sowie die Integration in das TIA Portal. Die neue Controller-Generation wird stufenweise in den Markt eingeführt. Zunächst umfasst das Portfolio die drei CPU-Typen 1511, 1513 und 1516 für den mittleren Leistungsbereich, jeweils auch als F-Version (Failsafe) für Safety-Anwendungen, mit abgestuften Leistungsmerkmalen. Diese unterscheiden sich etwa bei Anzahl der Schnittstellen, Bitperformance sowie Größe des Displays und Datenspeichers. Entsprechend der individuellen Automatisierungsaufgabe lassen sich die CPUs im Zentralaufbau mit bis zu 32 Erweiterungsmodulen ergänzen. Ein ausführlicher Bericht folgt in SPS 1+2/2013. Erweiterung für die S7-1500-Familie Passend für die Steuerung Simatic S7-1500 bietet Siemens die Laststromversorgung Simatic PM1507 in zwei Versionen an. Die beiden Netzteile versorgen alle Systemkomponenten des neuen Simatic-Controllers wie die CPU-, die Kommunikations- sowie die Ein/Ausgabemodule mit 24Volt-Spannung. Darüber hinaus lassen sich Sensoren, wie etwa Näherungsschalter oder Positionsgeber, und Aktoren, wie Ventile oder Schütze, direkt über die Simatic PM1507 mit geregelten 24V versorgen. Für eine schnelle und zuverlässige Verdrahtung von Ein-/Ausgabebaugruppen der Simatic S7-1500 bietet Siemens das Verkabelungssystem Simatic Top connect an. Das System wird in zwei Varianten angeboten: Eine vollmodulare Variante für den schnellen und übersichtlichen Anschluss von Sensoren und Aktoren aus dem Feld sowie eine zweite, flexible Variante für die einfache Verdrahtung innerhalb des Schaltschranks. Das Kommunikationsmodul Simatic CM 1542-5 erweitert die Steuerung Simatic S7-1500 um einen Profibus-Anschluss. Die Baugruppe ergänzt die Ausführungen der S7-1500 ohne integrierte Schnittstelle um eine 9-polige Sub-D-Buchse für die Kommunikation mit unterlagerten Profibus-Geräten in Bandbreiten von 9,6kBit/s bis 12Mbit/s. Der Kommunikationsprozessor Simatic CP 1543-1 verbindet die Steuerung Simatic S7-1500 sicher mit Ethernet-Netzwerken. Durch die Kombination unterschiedlicher Sicherheitsmerkmale wie einer SPI (Stateful Packet Inspection) Firewall, Passwortanfragen und Protokollen zur Datenverschlüsselung wie FTPS und SNMPv3 schützt das neue Kommunikationsmodul einzelne S7-1500-Stationen oder auch ganze Automatisierungszellen vor unberechtigten Zugriffen. Erweitertes Engineering Framework Das TIA Portal hat Siemens in der neuen Version 12 um zahlreiche Funktionen bei Antriebsintegration, Systemdiagnose, Safety, Profinet-Kommunikation, Security und Programmiersprachen erweitert. Damit lassen sich nun alle Siemens-Antriebe der Umrichterfamilie Sinamics G über das TIA Portal parametrieren, und es wurden zusätzliche Diagnosefunktionen integriert. Die Safety-Funktionalitäten wurden u.a. für Simatic S7-1500 erweitert und die Profinet-Kommunikationsleistung ausgebaut. Die Programmiersprachen wurden auf höhere Effizienz getrimmt und neue Security-Funktionen verbessern den Know-how-, Kopier- und Zugriffsschutz. Dezentrale Peripherie Die dezentrale Peripherie Simatic ET 200SP wurde um Kommunikationsmodule für AS-Interface und IO-Link sowie um die Gerätevariante Siplus ET 200SP für extreme Bedingungen erweitert. Das neue Kommunikationsmodul CM AS-i Master wird für den Anschluss von Aktoren und Sensoren gemäß AS-Interface-Profil an Simatic ET 200SP eingesetzt. Für sicherheitsgerichtete Anwendungen wird die Variante F-CM AS-i Safety verwendet. Für den Einsatz in rauen industriellen Bedingungen, etwa extremen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit oder Schadgasatmosphäre, wird das Portfolio der dezentralen Peripherie Simatic ET 200SP jetzt um Siplus ET 200SP erweitert. Das Peripheriesystem Simatic ET 200MP zeichnet sich durch den modularen und skalierbaren Stationsaufbau aus. Die IO-Module können für zentrale Automatisierungsaufgaben auch mit den neuen Simatic-S7-1500-Controllern eingesetzt werden. Je Station können bis zu 30 IO-Module gesteckt werden, von denen jedes Modul bis zu 32 Kanäle umfasst. Neues aus der Antriebstechnik Die druckfest gekapselten standardnahen explosionsgeschützten 1MD5-Motoren in Effizienzklasse IE2 werden in das bestehende Simotics-XP-Portfolio eingeführt. Mit den Motoren lassen sich Pumpen, Lüfter, Kompressoren und Mischer in explosionsgefährdeten Umgebungen sicherer und zugleich energiesparender betreiben. Eine Umstellung auf IE3 ist ohne Änderung der Motorabmessung möglich. Der kompakte und robuste Umrichter Sinamics V20 deckt in vier Baugrößen einen Leistungsbereich von 0,12 bis 15kW ab. Er lässt sich weltweit für den Betrieb von Pumpen, Lüftern, Kompressoren und Förderanlagen sowie für einfache Antriebsaufgaben in der Prozess- und Verarbeitungsindustrie einsetzen. Das integrierte Basic Operator Panel (BOP) ermöglicht die reibungslose Inbetriebnahme und Bedienung vor Ort. Die Getriebemotorenreihe Simogear wurde um zweistufige Schneckengetriebemotoren sowie Getriebe mit einer speziellen Antriebsgruppe zum Anbau von IEC-Normmotoren erweitert. Auch Motoren in Wirkungsgrad IE3 sind nun verfügbar. Mit den zweistufigen Schneckengetriebemotoren werden die Übersetzungsbereiche der Simogear-Motoren bis zu einer Übersetzung von 1:6,20 nach unten erweitert. Die neuen Schneckengetriebemotoren decken den Drehmomentbereich von 100 bis 1.400Nm ab. Die Siemens-Division Drive Technologies hat die Leistung bei den flüssigkeitsgekühlten Einbaugeräten der Umrichterreihe Sinamics S120 erweitert. Dabei wurde die Leistungsgrenze der Einzelgeräte von bisher 1.500 auf 1.700kW erhöht. Durch Parallelschaltung können nun Leistungen bis zu 6.460kW erreichet werden. Aufgrund ihres kompakten Aufbaus und innovativer Kühlkonzepte eignen sich die flüssigkeitsgekühlten Umrichter für den Einsatz bei beengten Platzverhältnissen, wie in Schiffsantrieben, sowie in rauen Umgebungen, beispielsweise im Bergbau oder in der Öl- und Gasindustrie. Der kompakte Motorstarter Sirius 3RM1 ist als Direkt- und Wendestarter mit integriertem Überlastschutz für kleinere Motoren bis 3kW Leistung konzipiert, die beispielsweise für Gebläse, Pumpen und Hebeeinrichtungen sowie in Werkzeugmaschinen eingesetzt werden. Weitere Produktneuheiten Das Wägemodul Siwarex WP231 für die Simatic S7-1200 ist das erste Wägemodul für diese Steuerung und eignet sich zur Füllstandsüberwachung von Silos und Bunkern sowie zur Verwiegung von Gütern auf Plattformwaagen. Ethernet-Anschlüsse und eine RS485-RTU-Schnittstelle mit Modbus-Protokoll ermöglichen einen Betrieb an einem Modbus-HMI-Panel ohne Anschluss an die Simatic-S7-1200-Steuerung. Für Überwachungs- und Steuersysteme mit einfachen Sicherheitsanforderungen wie beispielsweise Not-Halt-Abschaltung oder Schutztürüberwachung ist das neue Sicherheitsschaltgerät Sirius 3SK1. Die Produktreihe ist als modulares System aufgebaut. Die Grundgeräte Standard und Advanced sind mit Relais- oder mit Halbleiterausgängen erhältlich. Die neueste Generation der robusten Industrie-Notebooks Simatic Field PG ist mit einer Vielzahl praxisnaher Funktionen für das mobile Engineering ausgestattet. Simatic Field PG M4, mit bis zu 16 Gigabyte großem Arbeitsspeicher und Wireless-, Bluetooth- und Intel-Core-i5/i7-Prozessortechnologie, bietet ein brillantes, hochauflösendes 300cd(Candela)-helles 15,6Zoll-Full-HD-Widescreen-Display sowie einen leistungsfähigen Akku mit etwa fünf Stunden Laufzeit, ausgefeiltem Akkumanagement mit Smartphone-Ladekonzept im Aus-Zustand und platzsparendem dreipoligen Netzteil. Ihre Scada-Software Simatic WinCC zur Erfassung, Visualisierung und Analyse von Produktionsdaten wurde in der Version 7.2 zu einem Anlagen-Informationssystem ausgebaut. Zudem unterstützt die neue Version Multitouch-Bedienkonzepte. In der neuen Version kann der Anwender das Scada-System mit bis zu 18 wahlweise redundanten Servern an noch größere Anlagen anpassen als bisher. Ihre lüfterlosen Embedded-Industrie-PCs für die raue Industrieumgebung hat Siemens mit leistungsstarker PC-Technologie und Intel Core i7-Prozessor der dritten Generation ausgestattet. Der Microbox-PC Simatic IPC427D und der Panel-PC Simatic IPC477D sind ausgelegt für den wartungsfreien 24-Stunden-Dauereinsatz auch bei hohen Temperatur-, Vibrations-, Schock- und EMV-Anforderungen. Der Microbox-PC ist flexibel einbaubar und der Panel-PC verfügt über ein integriertes Industrie-Touchdisplay im Widescreen-Format ab 12\“ Bildschirmdiagonale.