Kombigeräte: SPSen mit Bedieneinheit: Kompakte Vielfalt

Die Vielfalt der Produkte auf dem Markt der Kombi-SPSen hat in den letzten Jahren ein neues Hoch erreicht. Ein Anwender muss also genau hinsehen, um aus dem großen Angebot die richtige Wahl für seine Anforderungen zu treffen. Vom Zweizeilendisplay bis zum hochauflösenden Grafikbildschirm mit Touchscreen, für jeden Anwendungsfall gibt es das geeignete \“Kombikonzept\“. Während die Steuerung im Hintergrund läuft, lassen sich Ablauf und Aufgaben auf den Displays darstellen. Grenzwertüberschreitungen oder Störungen der Anlage werden auf dem Display angezeigt. Für den Servicetechniker lässt sich die integrierte Bedieneinheit als direktes Werkzeug zur Diagnose nutzen, vorausgesetzt, es wurde genügend Aufwand in die Programmierung gesteckt. Die Unterschiede der Kombigeräte zeigen sich nicht nur in der Displaygröße und den angebotenen Displaytypen, sondern auch in der Anzahl der Bedienelemente, den Funktionstasten, numerische Tastenblöcke sowie Spezialtasten umfassen können. Daneben bieten Touchscreens eine Alternative zu den Tasten. Das Display eines Touchscreens kann ohne die es umgebenden Tastenfelder mehr Sichtfläche bieten. In bestimmten Fällen können jedoch externe Tastenfelder sinnvoll sein, da sie direkt zu erreichen sind und die Display-Anzeigefläche nicht einschränken. Da die Schutzart oft IP65 erfüllt, können die Komplettgeräte mit größerem Display direkt in die Fronttür eines Schaltschrankes, in eine Schalttafel oder im Maschinengehäuse eingebaut werden. Geräte mit kleinerem Display und wenigen Funktionstasten sowie einer geringeren Schutzart als IP65 lassen sich gut im Schaltschrank montieren, da sie in der Regel für die Hutschienenmontage ausgelegt sind. Vorteile Zunächst einmal darf man von einem Kombigerät alles erwarten, was in Einzelgeräten auch angeboten wird. Das betrifft die Eigenschaften der Hardware bezüglich Visualisierungseigenschaften (Auflösung, Touch usw.) ebenso wie die der Steuerung (Performance, Anschlüsse, Modulerweiterungen, Kommunikation usw.). Die Vorzüge eines Komplettgerätes, also einer SPS mit Bedieneinheit, sind darüber hinaus u.a. der geringe Platzbedarf und die daraus folgende Kostenersparnis. Durch ihre kompakte Bauweise ergeben sich geringere Anschaffungskosten gegenüber einer vergleichbaren modularen Lösung. Der benötigte Einbauplatz direkt an der Maschine wird reduziert. Entscheidung im Engineering SPSen mit integrierter Bedieneinheit sollten jedoch mehr sein als ein Panel mit angeschraubter SPS: Der wesentliche Vorteil einer integrierten Lösung sollte das durchgängige Engineering sein. Im Idealfall verringert sich durch die anschlussfertige Komplettlösung eben nicht nur der Installations-, sondern insbesondere der Engineeringaufwand. Viele Kombigeräte bieten Durchgängigkeit auch in Datenhaltung, Kommunikation und Engineering. Bei Geräten, die Steuerungs- und Visualisierungsfunktionen nahtlos integrieren, sind zwar unter Umständen längere Einarbeitungszeiten in die Komponente erforderlich, da sie oftmals sehr firmenspezifisch aufgebaut sind. Im Ergebnis kann sich der Aufwand jedoch lohnen, insbesondere, wenn sich dadurch doppelte Dateneingaben (z.B. Variablennamen) und zusätzliche Schnittstellen (z.B. OPC) erübrigen. Kosten Auswahlkriterium für das geeignete Gerät ist neben der Leistungsfähigkeit der Engineeringumgebung, der Flexibilität hinsichtlich der Integrationsfähigkeit und der Erweiterbarkeit sicherlich auch der Preis. Der Anspruch zur Kosteneinsparung bei der Automatisierung von Maschinen und Anlagen tritt immer stärker in den Vordergrund. Das Komplettgerät bietet die Chance einer schnittstellenfreien Integration des Automatisierungssystems mit der Bedieneinheit. Systeme zur Visualisierung und Beeinflussung des Prozesses dienen als Bindeglied zwischen Bediener und Maschine. Eine besondere Rolle kommt dabei der Diagnose der Maschinen und Anlagen im Fehlerfall zu. Gute Diagnose bedeutet immer auch kurze Stillstandszeiten und damit erhöhte Wirtschaftlichkeit. Daher ist der Aufwand für den Maschinenbau zwar zunächst höher, die Endkunden und der Service werden es jedoch danken, wenn Fehler schnell lokalisiert und behoben werden können. Durch die Status- und Diagnosemeldungen im Frontdisplay des Komplettgeräts hat der Bediener alles im Blick und braucht die Information nur abzulesen. Das suchen von Status-LEDs im Schaltschrank oder an der Maschine ist eben nicht mehr zeitgemäß. Komfortable Bedienung wird natürlich nicht nur im Fehlerfall benötigt: Wer sich Mühe macht, die Bedienerführung intuitiv und eindeutig zu gestalten, ermöglicht seinem Kunden die Erhöhung von Produktivität und Qualität. Die vorhandenen Daten in Informationen zu verwandeln, die für die jeweilige Situation benötigt werden, ist also die Hauptaufgabe des Anwendungsprogrammierers. Durch eine einheitliche Programmiersoftware für Bedien- und Beobachtungsgerät ergibt sich ein geringerer Engineeringaufwand und die Inbetriebnahmezeiten werden erheblich verkürzt. Skalierbarkeit Die Skalierbarkeit von Steuerungssystemen ist insbesondere für Maschinen- und Anlagenbauer notwendig, die mehrere Leistungsklassen von Maschinen anbieten: Anwendungsprogrammierer müssen sich dann nicht ständig auf neue Steuerungen einstellen, nur weil die Leistung der gewählten Steuerung für das nächste Projekt nicht ausreicht. Skalierbarkeit bedeutet, einfach die nächst höhere Leistungsklasse der Steuerung wählen zu können, ohne das SPS-Programm neu entwickeln zu müssen. Einige der vorgestellten Systeme sind Bestandteil einer solchen Automatisierungsfamilie und lassen den Sprung auf nächst höhere Steuerung zu. Fazit Bei einer Vielzahl von Anwendungen im Maschinenbau, der Fertigungsautomatisierung oder in der Mess-, Steuer- und Regeltechnik ist eine Schnittstelle zum Bedienen und/oder Beobachten unumgänglich. Die Verschmelzung einer SPS oder allgemein einer Steuerung mit einem Display und einem Tastenfeld liegt daher nahe. Diese Verschmelzung ermöglicht nicht nur das Bedienen und Beobachten vor Ort, es reduziert gleichzeitig den Geräteaufwand und die Schnittstellenanpassung. Die heutigen Kombigeräte sind sehr leistungsfähig, flexibel und besitzen ein hohes Einsparungspotenzial. Sie erschließen daher für kleinere Maschinen Visualisierungsmöglichkeiten, die bisher nur deutlich größeren und teureren Maschinenserien vorbehalten waren. Hinsichtlich der Ausstattung muss der Anwender dabei keine Einschränkungen in Kauf nehmen. Alle Module und Schnittstellen, die aus der SPS-Welt bekannt sind, gibt es auch in der Kombi-Klasse. Dem Aufbau einer Automatisierungslösung mit \“All in one-Komponenten\“ sollte also nichts mehr im Wege stehen.