direct industry

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Information für die Elektrotechnik und Industrieautomation.
November 2012
UNTERSTÜTZUNG FÜR DIE THOR / Seite 12
MASCHINEN
FÜR DIE STECKDOSE / Seite 08
IP20 VERSUS IP67 / Seite 20
Foto: HOCHTIEF
INHALT
Bluetooth® AN BORD
Seite 04
AUSGEZEICHNETER STANDARD Seite 07
MASCHINEN FÜR DIE STECKDOSE
Seite 08
LADESTATION IM SERVICEPAKET
Seite 10
UNTERSTÜTZUNG FÜR DIE THOR
picoMAX® ‒ DAS STECKVERBINDERSYSTEM
Seite 12
Seite 16
NEUE STEUERUNG BEFLÜGELT Seite 17
KLEMMENBESCHRIFTUNG MIT SYSTEMSeite 19
IP20 VERSUS IP67
Seite 20
SPEEDWAYS SERIELLE SCHNITTSTELLE
Seite 23
IMPRESSUM
Seite 24
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EDITORIAL
Liebe Leserinnen, liebe Leser,
aus sportlicher Sicht war 2012 ein durchaus ereignisreiches Jahr: Die Fußball-Europameisterschaft hat uns ebenso wie die Olympischen Spiele viele Höhepunkte beschert. Mit hohen Ansprüchen an sich selbst haben die deutschen Sportler um Turniersieg und Medaillen
gekämpft. Die Wettkämpfe in Polen, der Ukraine und London sind dabei durchaus mit den
wachsenden technischen Herausforderungen im industriellen Umfeld vergleichbar. Auch
hier werden von den eingesetzten Komponenten durchweg Bestleistungen verlangt.
Einige Projekte, bei denen Zuverlässigkeit, Sicherheit, Qualität und Langlebigkeit im
Vordergrund standen, haben wir für Sie in der vorliegenden Ausgabe der WAGOdirect
industry auf Papier gebracht. Lesen Sie zum Beispiel, wie BESI aus Bremen komplexe Flowund Tank-Managementsysteme riesiger Hubinseln und Hubschiffe steuert und überwacht.
Oder, wie das Delmenhorster Unternehmen WEHRHAHN bei der Automatisierung seiner
modernen Porenbetonanlagen gut 25 Prozent Zeit und rund sechs Kilometer Verkabelung
spart. Nicht weniger spannend sind die Lösungen der Firma TIPPER TIE, die am Standort
Glinde den Prozessdaten-Austausch drahtlos gestaltet und so den Reinigungsaufwand im
Hygieneumfeld der Lebensmittelindustrie deutlich reduziert.
Die deutschen Olympioniken haben im Sommer elf Goldmedaillen mit nach Hause
gebracht. Der Weihenstephaner Standard – eine mittlerweile etablierte Schnittstelle
für die Vernetzung lebensmitteltechnischer Anlagen – hat im Rahmen der „Food Tech
Awards 2012“ ebenfalls Gold gewonnen. Für uns eine ganz besondere Freude,
schließlich wirkt WAGO als Steuerungshersteller im Industrieanwenderkreis des
Weihenstephaner Standards mit.
Bleiben Sie weiterhin am Ball, wir tun es auch – viel Spaß beim Lesen!
Nils Otterpohl
Market Management
Industrie & Prozess Food
direct industry
process
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Bluetooth® AN BORD
Effiziente Automatisierung und drahtloser Datenaustausch
via „Industrial Bluetooth®“ in der Lebensmittelindustrie
■ Zunehmender Automatisierungsgrad: In der Lebensmittelindustrie
werden die Maschinen einer Produktionslinie immer stärker vernetzt.
TIPPER TIE setzt deshalb auf kompakte und modulare Technik, die
sich schnell und flexibel anpassen lässt. Aktuell führt das im Verarbeitungs- und Verpackungsbereich global tätige Unternehmen mit Unterstützung von WAGO die Bluetooth®-Technologie für den drahtlosen Datenaustausch ein.
„Wir sehen einen Trend zur stärkeren Automatisierung mit immer
mehr Sensoren und Aktoren in unseren Maschinen. Die I/O-Technik
von WAGO hat sich hier bestens bewährt, weil sie besonders kompakt ist und durch ihre Modularität besonders flexibel“, beschreibt
Gunnar Jäckel, Projektmanager bei TIPPER TIE, die aktuellen Anforderungen an die Automatisierung in der Lebensmittelindustrie.
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■ Kompakt, modular und flexibel
Mit vibrationsfesten und gasdichten Verbindungen der WAGO-Federklemmen hatte die Zusammenarbeit angefangen. Es folgte das
I/O-System mit der gleichen Anschlusstechnik. Sie war sehr kompakt
und hatte sowohl die Ein- und Ausgänge als auch eine große Palette
verfügbarer Module gleich mit an Bord. „Weil wir die I/Os jetzt direkt auflegen konnten, haben wir eine Klemmenebene eingespart
und unsere Verdrahtungskosten um 30 Prozent gesenkt“, erinnert
sich der Projektmanager an die jetzt über 10-jährige Erfahrung mit
dem I/O-System. Für die Einbindung weiterer Sensoren war jetzt
keine Konstruktionsänderung mehr erforderlich. Gunnar Jäckel er-
gänzt, dass ohne die Verdrahtung direkt auf den Modulen der Platz
heute auch gar nicht mehr ausreichen würde. TIPPER TIE hat die
Module der Serie 753 mit steckbarer, stehender Verdrahtung im Einsatz. Somit können nun auch Maschinenbediener ohne weitergehende Fachkenntnisse ein Modul im Fehlerfall austauschen.
In einem weiteren Entwicklungsschritt wurden bei TIPPER TIE die
Steuerungssysteme umgestellt und die Kommunikation vom PROFIBUS auf den CAN-Bus verlagert – kein Problem für das feldbusunabhängige I/O-System, das komplett auf Industriestandards setzt. Heute sind in einer Maschine für die Clip-Verschlusstechnik wie die
SV4800 zwei I/O-Knoten installiert. Die SV4800 ist nach Angaben
von TIPPER TIE mit bis zu 120 Takten pro Minute der weltweit
schnellste Verarbeiter von U-Clips und verschließt für Lebensmittelhersteller unter anderem Kunststoff-, Faser- und Collagendärme bis Ø
160 mm. In der Maschine werden von den beiden I/O-Systemen
etwa 90 I/O-Punkte eingesammelt und über den Feldbus an die SPS
angekoppelt.
„Für uns ist es sehr wichtig, dass wir uns angesichts vieler Veränderungen auf unsere Lieferanten verlassen können. Das klappt bei
WAGO vorbildlich. Die Qualität der Hard- und Software ist durchweg sehr hoch, die Lieferzuverlässigkeit ist sehr gut und die Erreichbarkeit und Betreuung vorbildlich. Auch bei der Einführung der
Bluetooth®-Funktechnologie war für uns immer eine Kontaktperson
erreichbar“, berichtet Gunnar Jäckel über die Zusammenarbeit.
■ Weihenstephaner Standards
Projektmanager Jäckel erwartet künftig eine stärkere Vernetzung von Anlagenteilen. Erleichtert werde das durch die sogenannten Weihenstephaner Standards, weil mit einheitlichen
Kommunikationsschnittstellen auch die Komponenten unterschiedlicher Hersteller leichter vernetzbar sind. Bisher werden
Schnittstellen häufig erst im Verlauf eines Projektes vorgegeben,
was zu erhöhten Entwicklungskosten führt. Neben dem Anlagenbauer könne auch der Anlagenbetreiber von den universell
einsetzbaren Standards profitieren, da auch hier der Anpassungsaufwand für unterschiedliche Schnittstellen entfallen kann.
TIPPER TIE hat den neuen Standard bei der aktuellen SV4800
bereits berücksichtigt und für die auf TCP/IP-basierenden
Schnittstellen einen WAGO-ETHERNET-Controller eingefügt.
Auch aus Sicherheitsgründen ist der Datenverkehr innerhalb der
Maschine von der externen Kommunikation getrennt und basiert weiter auf dem CAN-Bus.
Die rauen Umgebungsbedingungen im Lebensmittelbereich
schränken die Verbindungsmöglichkeiten zwischen den Komponenten einer Produktionslinie allerdings ein. An Kabelführungen
können schnell Verunreinigungen anhaften und die intensiven
Reinigungsprozesse zum Eindringen von Feuchtigkeit in die Anschlüsse führen. Deshalb ist die Vernetzung der Anlagentechnik
per Funk ein aktuelles Thema.
„Die I/O-Technik von WAGO hat sich bestens bewährt, weil sie
besonders kompakt ist und durch ihre Modularität besonders
flexibel“, sagt Gunnar Jäckel, Projektmanager bei TIPPER TIE.
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■ Drahtlose Datenübertragung per Bluetooth®
Clipsysteme wie die SV4800 sind in der Produktion zum Beispiel
mit Füllmaschinen anderer Hersteller mechanisch verbunden. Für
den Austausch von Steuerungssignalen wurden die Maschinen
bisher per Kabel verbunden. Bluetooth® ist seit Langem ausgereift, in der Industriepraxis erprobt und als Alternative zur kabelgebundenen Datenübertragung in vielen Branchen etabliert.
Die Bluetooth®-Klemme von WAGO ist aufgrund ihres international zugelassenen Frequenzbereiches, der sehr robusten Übertragungstechnik, ihres Realtime-Verhaltens und der Reichweiten
bis zu 1000 m speziell für den industriellen Einsatz konzipiert.
Sie belegt im Unterschied zu WLAN nur eine kleine Frequenzbandbreite, was sie störunanfälliger macht. Zusätzlich sorgt das
adaptive Frequenzsprungverfahren für eine erweiterte Sicherheit. Dabei wird der Funkkanal in kurzen Intervallen gewechselt,
gestörte Frequenzbereiche registriert und bei der Übertragung
automatisch ausgespart. Dies verringert Interferenzen und verbessert die Verbindungsqualität im Bluetooth®-Netz.
Mit der Bluetooth®-Klemme als weiteres Modul des I/O-Systems
können bestehende Systeme recht einfach um die Funktechnik
erweitert werden. Über das I/O-System ist dann der Zugriff auf
alle standardisierten Feldbussysteme gegeben. Die Busklemme
ermöglicht den drahtlosen Prozessdatenaustausch mit bis zu sieben weiteren Geräten. Die Interoperabilität zu anderen
Bluetooth®-Geräten wird herstellerunabhängig über die
Bluetooth®-Profile „Personal Area Network“ (PAN) und „Serial
Port Profile“ (SPP) sichergestellt.
„In der Industrie gibt es noch Vorbehalte, ob eine Funktechnologie sicher und zuverlässig einsetzbar ist. Deshalb haben wir geprüft, ob Bluetooth® auch kritischen Anforderungen gerecht werden kann. Das Ergebnis ist positiv. Die Bluetooth®-Klemme von
WAGO ist mechanisch überaus robust, die außenliegende Antenne ist sehr flach und wasserdicht und die Übertragungstechnik kann alle Anforderungen der Prozessautomatisierung erfüllen. Durch den Wegfall von Kabeln werden wir flexibler und
können die Hygieneanforderungen leichter einhalten. Außerdem wissen wir aus anderen Branchen wie der Getränkeindustrie, dass Bluetooth® praxistauglich ist“, fasst der Projektmanager
die bisherigen Ergebnisse abschließend zusammen. Für Gunnar
Jäckel ist Bluetooth® für den künftigen Linienlieferanten TIPPER
TIE eine weitere innovative Option, um das Angebot für Kunden
attraktiver zu machen.
■ Über TIPPER TIE
TIPPER TIE, ein Unternehmen der „Dover Corporation“, ist ein weltweiter Systemlieferant im Maschinen- und Anlagenbau im Bereich
Verarbeitung & Verpackung von Food- und Non-Food-Produkten.
TIPPER TIE beliefert im Bereich der Lebensmittelindustrie neben den
fleisch- und geflügelverarbeitenden Betrieben unter anderem auch
die Branchen Fisch, Obst/Gemüse und Süßwaren. Im Non-FoodBereich wissen die Hersteller von Tierfutter, gewerblichen Sprengstoffen, Chemikalien und Pharmazie die weltweit erprobten Verarbeitungs- und Verpackungssysteme von TIPPER TIE zu schätzen. Neben
den bewährten Clipmaschinen und Verbrauchsgütern umfasst das
Portfolio Produkte für ganze Produktionslinien von Prozesstechnik
über Abfüllen, Verschließen bis zu Automatisierungslösungen.
Text: Nils Otterpohl, WAGO
Foto: TIPPER TIE, WAGO
Schnellste U-Clip-Verschlussmaschine der Welt
arbeitet mit Automatisierungstechnik von WAGO
Vernetzung der Anlagentechnik per Bluetooth®
erleichtert Einhaltung der Hygieneanforderungen
Weihenstephaner Standards schafft
einheitliche Kommunikationsschnittstelle
Heute werden in einer Maschine wie der SV4800 für die Clip-Verschlusstechnik etwa
90 I/O-Punkte eingesammelt und über das Bussystem an die SPS angekoppelt.
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AUSGEZEICHNETER STANDARD
Die von WAGO unterstützten Weihenstephaner Standards
erhalten den „International FoodTec Award 2012“ in Gold
■ Definierte Schnittstellen, definierte Daten: Die Weihenstephaner
Standards (WS) bilden die Grundlage für eine herstellerunabhängige
Kopplung von Maschinen und übergeordneten Fertigungsmanagementsystemen: „WS Pack“ für Getränkeabfüll- und Verpackungsanlagen sowie „WS Food“ für die Lebensmittelverarbeitung. Was als
universitäres Forschungsprojekt startete, hat sich zu einem echten Erfolgsmodell entwickelt, das zuletzt im Rahmen der „Anuga Food Tech“
mit dem „International FoodTec Award“ in Gold bedacht wurde.
der Effizienzsteigerung würdigt der Preis ausdrücklich das vorwettbewerbliche Engagement aller Beteiligten: der Industriepartner, des
Verbands Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V. und der Wissenschaftsförderung der Deutschen Brauwirtschaft e.V. Seit Anfang
2011 unterstützt WAGO die Weihenstephaner Standards als offizielles Partnerunternehmen – und hat in diesem Zug den erforderlichen
Software-Baustein für seine ETHERNET-Steuerungen und ETHERNETIndustrie-PCs entwickelt.
Lebensmittel- und Getränkehersteller sind in besonderer Weise gefordert, qualitativ hochwertige Produkte zu marktgerechten Preisen
anzubieten. Sie sind auf eine effektive informationstechnische
Unterstützung ihrer innerbetrieblichen Prozesse angewiesen
und setzen vermehrt auf den Einsatz prozessnah operierender Fertigungsmanagementsysteme, sogenannter
„Manufacturing Execution Systeme“ (MES). Deren
Daten dienen den Produktionsverantwortlichen als
abteilungsübergreifende Basis für die Optimierung
von Betriebsabläufen.
Weitere Informationen finden Sie auf www.wago.com/food.
■ Universelle Kommunikationsschnittstelle
Als Bindeglied zwischen Produktion und Warenwirtschaft benötigt ein MES Kommunikationsschnittstellen zu den unterlagerten Maschinenund Prozesssteuerungen. Dieses gestaltet sich
häufig aufwendig und teuer, weil Automatisierungsanbieter unterschiedliche Kommunikationsmechanismen entwickeln. Entsprechend hoch ist der individuelle
Engineering-Aufwand für die Anbindung unterschiedlicher Steuerungen. Die Weihenstephaner Standards ermöglichen allen Maschinenlieferanten und MES-Anbietern eine
einheitliche Vorbereitung ihrer Systeme. Der individuelle Aufwand der
Schnittstellenprogrammierung wird reduziert und ein erheblicher Anteil der MES-Implementierungskosten eingespart.
K
C
A
P
Die Weihenstephaner Standards definieren sowohl eine universell einsetzbare Kommunikationsschnittstelle für das Verbinden verschiedener
Maschinen- und Prozesssteuerungen mit einem übergeordneten MES
als auch (branchenspezifisch) die Daten, die für die Erfassung bereitgestellt werden müssen. Durch automatisierbare Parametrierung über
eine Gerätebeschreibungsdatei gestaltet sich die Kommunikation
nach dem Plug-and-play-Prinzip. Die WS-Datenpunkte ermöglichen
zudem umfangreiche Visualisierungsfunktionen zur kontinuierlichen
Produktionsüberwachung.
■ Engagement aller Partner gewürdigt
2012 folgte nun die Auszeichnung mit dem „International Food
Tech Award“. Neben der Möglichkeit zur Qualitätssicherung und
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MASCHINEN FÜR DIE S
Mit SPEEDWAY 767 werden pro Anlage rund 6 km
Kabel und 25 % Verkabelungszeit eingespart
■ Beim Anlagenlieferanten WEHRHAHN dreht sich alles um Zuverlässigkeit, Präzision, Innovation und Kundenzufriedenheit. Im
Fokus stehen Maschinen und Anlagen für die Baustoffindustrie.
Seit Kurzem bietet das Delmenhorster Unternehmen seine Porenbetonanlagen basierend auf einem dezentralisierten Automatisierungskonzept an, das sowohl ihm als auch seinen Kunden klare
Vorteile verschafft. Hier leistet das modulare IP67-I/O-SYSTEM
SPEEDWAY 767 von WAGO einen entscheidenden Beitrag.
Vom Eigenheim bis zum Wolkenkratzer: Gute Qualitätsmerkmale und Isolationseigenschaften machen Porenbeton zu einem international geschätzten Baustoff. Die Herstellung ist das Spezialgebiet der WEHRHAHN GmbH, hier ist das Familienunternehmen weltweit führend.
■ Ziel: Verkabelungsaufwände reduzieren
Das Thema Porenbeton erfordert umfangreiche Kenntnisse nicht
nur aus dem Bereich Maschinenbau, sondern auch aus der Chemie und Prozesstechnik. Die schlüsselfertigen Anlagen, die
WEHRHAHN entwickelt, sind komplex. Die Elektrokonstruktion
und Automatisierungstechnik spielt daher eine entscheidende
Rolle. Zum einen muss das System vollautomatisch laufen können, zum anderen müssen sich manuelle Eingriffe, etwa für Wartungs- oder Reparaturarbeiten, leicht, schnell und sicher vornehmen lassen. So sind alle Maschinen und Prozesse datentechnisch
über ein durchgängiges Feldbussystem miteinander vernetzt.
Alle relevanten Daten laufen nicht nur an einer zentralen Stelle
zusammen, von wo aus die Funktion der Anlage gesteuert und
überwacht wird, sondern es gibt auch an einigen Stellen in der
Anlage speziell auf den Maschinenbediener zugeschnittene Bedienpulte, über die er Funktionen manuell einstellen und kontrollieren kann.
Eine große Herausforderung für WEHRHAHN besteht darin,
den Fertigungs- und Montageprozess für die weltweiten Projekte
hinsichtlich Effizienz und Qualität zu optimieren. Größte Märkte
sind derzeit Russland, China und die arabischen Staaten.
WEHRHAHN verkabelt und testet alle Module der Anlage inklusive Elektrokomponenten, Steuerungstechnik und Software zunächst im eigenen Werk. Dann müssen die Module in versandfähige Einheiten zerlegt werden, um beim Kunden erneut
aufgebaut, verkabelt und in Betrieb genommen zu werden. Gerade beim Wiederaufbau mit lokalem Fremdpersonal kann es
schnell zu Fehlern in der Verkabelung kommen, womit auch hier
detaillierte Tests notwendig werden.
■ Dezentralisierung mit IP67-I/O-SYSTEM SPEEDWAY 767
„Wir hatten vor einiger Zeit den Traum, die ‚Maschine für die
Steckdose‘ zu entwickeln“, erläutert Frank Pottin, verantwortlich
für die Elektrotechnik bei WEHRHAHN. „Unsere Idee war es,
die Schaltschränke noch näher an die Maschinen zu bringen
beziehungsweise dort zu integrieren, um die immensen Verkabelungsaufwände von rund 60 km pro Anlage zu reduzieren.“
Nachdem der Markt für dezentrale Automatisierungslösungen
analysiert worden war, entschied man sich schließlich bei
WEHRHAHN für die Umsetzung mit WAGOs modularem I/OSystem SPEEDWAY 767.
Mit Hilfe von SPEEDWAY 767 ist es WEHRHAHN gelungen, ein
stark dezentrales Konzept für die Porenbetonanlagen zu realisieren. Zurzeit wird in Delmenhorst eine Anlage für den Einsatz
in Indonesien fertiggestellt, die durchgängig auf PROFINET als
Feldbus setzt. Hier kommen pro Maschine ein Feldbuskoppler
und etwa fünf I/O-Module für die Sensorik zum Einsatz. Schalt-
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STECKDOSE
schränke, die zuvor separat Platz benötigten, wurden auf minimale Größen reduziert – für die Kippmaschine, die das Mischgut aus der Form kippt, etwa von 2.000 mm hohen und 800 mm
breiten Schränken auf eine kompakte Einheit von 760 mm x 760
mm. Sie befinden sich nun direkt an der Maschine und sind komplett vorverkabelt. Damit steht die Maschine als vorgefertigtes
Modul zur Verfügung, das in der Regel nur noch mit drei Dingen
versorgt werden muss: 400 V, Feldbuskabel und Not-Aus-Kabel.
■ Ergebnis: 6 km weniger Kabel, 25 % Zeiteinsparung
„Bei WEHRHAHN haben wir bereits seit zehn Jahren sehr gute
Erfahrungen mit WAGO und dem I/O-System 750 gemacht“,
so Frank Pottin. „Da wir nur wenig Lagerraum haben, sind wir
auf Just-in-time-Lieferungen, hohe Verfügbarkeit und Termintreue
angewiesen, was uns WAGO bewiesen hat. Zudem gehört es
zu unserer Strategie, die Analogeingangs-/-ausgangslösungen
und Digitaleingangs-/-ausgangslösungen konsequent von den
Steuerungsherstellern zu trennen, denn unsere Kunden weltweit
haben alle unterschiedliche Vorlieben hinsichtlich der SPS. Für
uns ist daher von besonderer Bedeutung, dass WAGOs I/OSysteme offen für alle Steuerungen sind.“ An dem I/O-System
750 schätzt er neben der Modularität vor allem die Möglichkeit, mit dem Software-Tool WAGO-I/O-CHECK bei der Inbetriebnahme die komplette Verdrahtung und Funktion seiner Hydraulikanlagen prüfen zu können, ohne dass die SPS der Anlage
schon läuft oder komplett aufgebaut ist.
„Die Vorteile, die uns die Dezentralisierung gebracht hat, sind immens“, resümiert Frank Pottin. Die Maschinen lassen sich nun
dank des modularen Aufbaus inklusive der Elektroelemente einfach für den Transport zerlegen. So gibt es insgesamt etwa
10 % und damit 6 km weniger Kabel pro Anlage zu verlegen,
wobei die von WAGO vorkonfektionierten Leitungen zu einer
schnellen und leichten Installation beitragen. Hinzu kommt, dass
800 Klemmstellen weniger aufzusetzen sind. WEHRHAHN
schätzt die Einsparungen in der Verkabelungszeit auf etwa 25 %.
Text: Jörg Schomacker, WAGO
Foto: WAGO
Mit SPEEDWAY werden rund 800 Klemmstellen
und damit 25 % Verkabelungszeit eingespart.
Die dezentrale Automatisierung mit SPEEDWAY
benötigt rund 6 km Kabel weniger pro Anlage.
Die Schaltschränke der Anlagen konnten teil­
weise um mehr als 50 % verkleinert werden.
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LADESTATION IM SE
Kompakte Steuerungstechnik von WAGO
automatisiert Ladesäulen für Elektrofahrzeuge
■ Das Entwickeln von Ladestationen für Elektrofahrzeuge ist wie das
Zielen auf sehr bewegliche Objekte. Die technischen Anforderungen,
regulatorischen Rahmenbedingungen und von Kunden geforderten
Leistungen ändern sich sprichwörtlich jeden Tag. Das erfordert von
Unternehmen wie ecp eine sehr flexible Entwicklung und eine besonders anpassungsfähige Technik. Deshalb hat sich ecp für WAGO entschieden.
Die ecp electric car power Ladestationen GmbH & Co. KG hat gemeinsam mit den Entwicklungspartnern Hartmann Elektrotechnik und
WAGO innerhalb eines Jahres die dritte Generation ihrer Ladesäule
fertiggestellt. ecp vermietet diese im öffentlichen und nicht öffentlichen
Bereich an kommunale Verwaltungen, Energieversorger und Unternehmen. ecp sieht eine steigende Nachfrage zunächst bei Unternehmen, die ihre Flotten schrittweise auf Elektrofahrzeuge umrüsten und
später auch für private Anwender.
Für die Betreiber der Ladesäulen hat ecp ein komplettes Servicepaket
geschnürt, sodass sie kein eigenes Personal für Betrieb und Wartung,
Abrechnung und Dienstleistungen rund um die Ladeinfrastruktur benö-
ecp hat gemeinsam mit den
Entwicklungspartnern Hartmann und WAGO innerhalb
eines Jahres die dritte Generation ihrer Ladesäule fertiggestellt.
tigen. Geschäftsführer Joachim Röwe verweist außerdem auf die große Wartungsfreundlichkeit, denn für das Herausnehmen und Ersetzen
von Modulen muss nur eine große Tür geöffnet werden. Das Nutzungskonzept ist so angelegt, dass auch nicht registrierte Nutzer die
Ladesäule nutzen und per SMS bezahlen können. Lademöglichkeiten
bestehen sowohl für einphasig 230 V als auch für dreiphasig 400 V
mit bis zu 63 A. Abgerechnet wird nur der tatsächliche Verbrauch,
den man auch direkt an der Säule kontrollieren kann.
■ Erfahrungen aus der Automatisierungstechnik
Walter Präßler, Bereichsleiter bei Hartmann, einem WAGO-SolutionProvider, bringt viel Erfahrung ein, wie industrielle Produkte markt- und
fertigungsgerecht entwickelt werden: „Bei der Entwicklung der Ladestation haben wir mit ecp nicht nur alle gesetzlichen Auflagen erfüllt,
sondern auch die Anforderungen der Energieversorger nach einem
ausreichenden Platz für den EVU-Anschluss. Gleichzeitig konnten wir
die Säule gegenüber der ersten Generation in der Höhe um 20 cm
und in der Breite um 10 cm verkleinern. Die Montage aller Komponenten auf einer Montageplatte sorgt zudem für eine optimale Fertigung.“
Projektpartner WAGO bringt zusätzlich sein Know-how
aus der Elektromobilität und Automatisierungstechnik ein
und liefert einen großen Teil der installierten Technik. Zu
den wichtigsten Komponenten der Ladesäule gehört die
Pilot-Box. Sie regelt das sichere Laden und die Kommunikation mit dem Fahrzeug. Die Box erkennt den Stecker
Zu den wichtigsten Kom
regelt das sichere Laden
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ERVICEPAKET
des Fahrzeugs und ermittelt automatisch den maximalen Ladestrom.
Sie sorgt auch für das sichere Verriegeln des Steckers während des
Ladens. Das wahlweise Laden mit maximal 16 oder 32 Ampere in der
Ladebetriebsart 3 gemäß IEC 61851-1 wird per Software gesteuert.
Unterschiedliche Bauteile sind nicht erforderlich. Bei einem Spannungsausfall entriegelt das Modul eigenständig mithilfe des integrierten Energiespeichers. Auch eine Kopplung ins „Smart Grid“ ist vorgesehen, um eine auf die Netzkapazität abgestimmte Ladung zu
ermöglichen.
Der komplette Ablauf des Ladevorgangs wird über eine speicherprogrammierbare Steuerung des WAGO-I/O-SYSTEMs 750 geregelt.
Damit verbunden sind weitere Komponenten zur Identifizierung, Anmeldung und Autorisierung per RFID, SMS und zur Datenbankanbindung über ein GPRS-Modem/VPN-Router. Eingesetzt werden
außerdem Digitaleingangs-/-ausgangsklemmen und Analogeingangs/-ausgangsklemmen zum Öffnen und Schließen der Ladeklappe und
zum Überwachen des Anschlusses. Während des Ladens misst eine
3-Phasen-Leistungsmessklemme den „getankten“ Strom.
„Die WAGO-Module zeigen in der Praxis drei wesentliche Vorteile.
Sie sind wie die 16-Kanal-I/O-Klemmen mit nur 12 mm besonders
klein, sie basieren alle auf etablierten Industriestandards und wir können uns auf die robuste und qualitativ hochwertige Technik absolut
verlassen“, fasst der Bereichsleiter von Hartmann seine Erfahrungen
zusammen. So konnten durch die Kompaktheit der Module zusätzliche
Funktionen während der Entwicklung relativ einfach integriert werden.
ponenten der Ladesäule gehört die Pilot-Box. Sie
und die Kommunikation mit dem Fahrzeug.
■ Die Entwicklung geht weiter
ecp und Hartmann haben sich darauf eingestellt, dass sich die Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladesäule kontinuierlich verbessern wird. „Wir rechnen mit vielen technischen Erweiterungen, die
Ladestrukturen ändern sich und die Funktionsvielfalt wird sich noch
erhöhen“, so ecp-Geschäftsführer Röwe. Bis Ende 2013 sollen in
ganz Deutschland, von Hiddensee im Norden bis Friedrichshafen am
Bodensee, 500 Stationen aufgebaut werden. ecp will als nächstes
auch die Lademöglichkeit für Pedelecs (Pedal Electric Cycle) integrieren.
Text: Manfred Grabowski, WAGO
Foto: ecp, WAGO
WAGO-Pilot-Box regelt den Ladevorgang
und die Kommunikation mit dem Fahrzeug
3-Phasen-Leistungsmessklemme von WAGO
misst den „getankten“ Strom
Aufgrund der kompakten WAGO-Technik
konnte die Ladestation verkleinert werden
Die WAGO-Module sind mit nur 12 mm besonders klein und basieren alle
auf etablierten Industriestandards.
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UNTERSTÜTZUN
Die sichere Handhabung von Flüssigkeitssystemen erford
■ Ob Diesel, Ballast- oder Bilgewasser – für die Sicherheit an
Bord eines Schiffes ist es entscheidend, dass diese wichtigen
Flüssigkeiten korrekt überwacht und kontrolliert gesteuert werden. Spezialist für das Thema Flow- und Tank-Management ist
die Firma BESI Marine Systems GmbH & Co. KG in Bremen.
Sie rüstet nicht nur Containerschiffe, Schüttgutfrachter, Tanker,
Flusskreuzfahrtschiffe und Luxusyachten mit entsprechenden
Systemen aus, sondern hat auch Projekte wie die Hubinsel Thor
realisiert. WAGO ist seit mehr als 15 Jahren BESIs strategischer
Partner in Sachen intelligenter Automatisierungs- und Verbindungstechnik.
Der Bau von Offshore-Windparks ist in vollem Gang. Seit
2009 speist das erste Testfeld in das Stromnetz ein, viele Anlagen werden derzeit errichtet, neue Gebiete stecken im Genehmigungsverfahren. Technisch und logistisch stellt die Installation
der Windkraftanlagen extreme Anforderungen: Wie transportiert man eine 360 t schwere Generatorgondel und 61 m lange
Rotorenblätter hinaus auf See? Hierzu werden heute spezielle
Hubinseln und Hubschiffe für die Nordsee entwickelt. Einer der
ersten Hubinseln war die
nach dem Donnergott
benannte Thor, die 2010
den Betrieb aufnahm. Einer
der zwei Kräne an Bord kann bei
einer Auslage von 51 m bis zu 500
t heben. Mit Abmessungen von 70
m x 40 m ähnelt die Thor eher einem Fußballfeld als einem Schiff.
Um diese schwimmende Fläche zu
be- und entladen, werden die vier
82 m langen Standbeine abgesenkt. Durch die kontrollierte Aufnahme von Ballastwasser und
durch Anheben der Plattform über
den Meeresspiegel baut sich Druck
auf die Beine auf, sodass eine fest
mit dem Meeresboden verbundene
Einheit entsteht.
Foto: HOCHTIEF
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NG FÜR DIE THOR
dert innovative Steuerungstechnik mit Schiffsapprobationen
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■ Über 260 fernbetätigte Armaturen sicher steuern
BESI Marine Systems ist auf das Thema Flow-Management spezialisiert, was unter anderem den Bereich Anti-Heeling-Systeme (AHS)
beinhaltet. Dieses System steuert aktiv die Krängung eines Schiffes.
BESI entwickelt, produziert und vertreibt Regel- und Absperrventilsysteme, basierend auf hydraulischen, pneumatischen, elektrischen und
elektrohydraulischen Antrieben sowie die entsprechende Automatisierung und Visualisierung. Die Steuerung der Komponenten übernehmen Steuerschränke, die im ECR (Engine Control Room) oder
„Ship Office“ stehen. Hier kommen alle Signale von den Ventilen,
Tankfüllstands-, Temperatur-, Neigungs- und Schiffstiefgangsmessung
zusammen. Über eine ETHERNET-Verbindung kann der Bediener per
Computer oder Touch-Panel das System zentral oder dezentral steuern und überwachen. Das Unternehmen hat auch bei der Thor die
Steuerung des Ballastwassers für den Be- und Entladevorgang übernommen und damit zum erfolgreichen Einsatz der Hubinsel beigetragen.
Wo für die Thor noch zwei dieser Steuerschränke ausreichten, erfordert das aktuelle Hubschiff insgesamt sechs Schränke, die zur Optimierung der Rohr- und Leitungsführung über das Schiff verteilt sind.
Davon ist ein Steuerschrank alleine für das AHS vorgesehen. Im Gegensatz zur Thor, die aktuell über keinen eigenen Antrieb verfügt, ist
das neue Schiff mit einem Dieselantrieb ausgestattet. Insgesamt sind
über 260 fernbetätigte Armaturen anzusteuern – normal für ein mittelgroßes Containerschiff sind etwa 80.
■ Sicherheit hat Priorität – Automatisierung gewinnt an Bedeutung
„Gerade für solch komplexe Anwendungen geht für uns der Trend
klar weg von der klassischen Relaistechnik hin zu anspruchsvollen
Automatisierungssystemen und hier zu dezentralen Konzepten“, erklärt Michael Borchers, „Chief Technical Officer“ bei BESI. „Immer
mehr Funktionalität ist gefragt, die aber keinen zusätzlichen Platz einnehmen sollte. Gleichzeitig darf es keine Abstriche beim Thema Sicherheit geben.“ BESIs Flow-Management-Anlagen fallen in den Bereich der sicherheitsrelevanten Systeme und müssen daher höchsten
BESI-Geschäftsführer Malte S. Konken (links) und Bernahrd S. Konken
(rechts), „Chief Technical Officer“ Michael Borchers (Mitte)
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Anforderungen entsprechen.
Redundanz ist Standard für alle Komponenten und Funktionalitäten,
vom Computer bis zur Handhabung der Ventile. Versagt zum Beispiel bei einem hydraulischen System die Stromversorgung, so lassen sich am Schaltschrank direkt über ein hydraulisches Notsystem
mit Hilfe von Magnetventilen eine definierte Anzahl an sicherheitsrelevanten Ventilen bedienen. Sollten auch diese ausfallen, dann
kann der zuständige Ingenieur den Antrieb immer noch direkt am
Ventil mit einer Nothandpumpe betätigen. „Sicherheit und Qualität
sind Werte, die wir leben“, sagt Malte Konken, „Managing Director“ bei BESI. „Unsere Systeme sind 25 bis 30 Jahre bei unseren
Kunden auf allen Weltmeeren im Einsatz und müssen funktionieren.
Gerade haben wir eine Anfrage bedient, bei der ein Kunde für unsere allererste Anlage ein Ersatzteil angefragt hat. Man bedenke,
dass wir seit unserer Gründung über 5.000 Systeme geliefert haben.“
■ BESI und WAGO: über 15 Jahre Zusammenarbeit
Seit 1997 besteht eine enge Zusammenarbeit zwischen BESI und
WAGO. Schon damals standen Zeitersparnis und Fehlerminimierung in der Anschlusstechnik im Vordergrund. Heute setzt BESI
durchweg auf das umfangreiche Portfolio von WAGO, auch deshalb, weil das Mindener Familienunternehmen für eine Vielzahl seiner Komponenten die notwendigen Schifffahrtszertifizierungen wie
ABS, DNV, GL, LR und NKK vorweisen kann. Neben den TOPJOB®SReihenklemmen, den Interface-Bausteinen und Optokopplern sowie
den eigensicheren Ex-i-Busklemmen ist WAGOs feldbusunabhängiges und dezentrales I/O-System der Serie 750 das wichtigste Element in BESIs Steuerschränken. Mit ein-, zwei-, vier-, acht- und
16-kanaligen Modulen, die sich beliebig kombinieren lassen, erlauben sie eine hohe Granularität. Die Serie 750 bietet Feldbuskoppler für alle gängigen Protokolle, wobei programmierbare Steuerungen das System um SPS-Funktionalität erweitern. Bei BESI sind
ETHERNET und MODBUS die meist verwendeten Bussysteme, programmiert wird hauptsächlich mit CoDeSys. Mit der ETHERNET-
TCP/IP-Steuerung 750-871
lassen sich selbst die für
BESI so wichtigen redundanten Systeme kostengünstig realisieren.
„Es gibt zwei Dinge, die für
uns bei der Auswahl des
richtigen Lieferanten eine
Rolle spielen“, stellt Michael Borchers fest. „Zum einen muss die Qualität und
Haltbarkeit der Produkte
stimmen, was wir durch extreme Belastungstests sicherstellen. Zweitens brauchen
wir einen Partner, der über
Erfahrung im Schiffbau verfügt. Denn in unserem Geschäft ist es entscheidend,
nicht nur einen Lieferanten
zu haben, sondern jemanden, mit dem wir gemeinsam innovativ sein können.“ So fanden in
den letzten Jahren Technologiemeetings statt, bei denen beide
Teams gemeinsam Konzepte zur Schaltschrankoptimierung erarbeitet haben. Ein Ergebnis von vielen ist ein universeller Übergabebaustein, der bei BESI heute in allen Anlagen verwendet werden
kann und immensen Verdrahtungsaufwand spart. Dieser Übergabebaustein mit WAGOs 16-Kanal-Leiterplattenklemmtechnik verbindet Leitungen, die Rückmeldungen von den Ventilen geben
– wie „geöffnet“, „geschlossen“ und Füllstände –, mit dem I/OSteuerungssystem.
Neben WAGOs TOPJOB®S-Reihenklemmen, Interface-Bausteinen
und Optokopplern sowie den eigensicheren EX-i-Busklemmen ist
das feldbusunabhängige und dezentrale I/O-System der Serie 750
das wichtigste Element in BESIs Steuerschränken.
Redundante Systeme kostengünstig mit
ETHERNET-Controller 750-871 umgesetzt
Automatisierungstechnik von WAGO verfügt
über alle notwendigen Schifftszertifizierungen
12 mm breite 16-Kanal-Baugruppen
sparen Platz im Schaltschrank
Text: Jörg Schomacker, WAGO
Foto: HOCHTIEF, BESI
direct industry
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EINE SO HOCH SPEZIALISIERTE TECHNIK
KANN UNMÖGLICH ALLEN ANFORDERUNGEN
GERECHT WERDEN.
TUT SIE DOCH.
picoMAX® ‒ DAS STECKVERBINDERSYSTEM
Das erweiterte picoMAX®-Programm ist ab sofort ab Lager lieferbar
■ Das Steckverbindersystem für die Leiterplatte: WAGO hat picoMAX® in Hinblick auf Sicherheit, Funktionalität und Serienfertigung optimiert. Die spezielle Konstruktion in Kombination mit Federklemmtechnik und neuartigem Isolierstoff gewährleistet absolute Kontaktsicherheit
auch bei erhöhten Umgebungstemperaturen. Die Kontaktbrücke, welche die Leiteranschlusskammer von der Kammer für den Steckerstift
trennt, ist zudem besonders kurz ausgeführt. Der dadurch ebenfalls
verkürzte Stromweg minimiert die Übergangswiderstände. Darüber hinaus ermöglichen das nahezu vollständige Eintauchen der Federleiste
in die Stiftleiste sowie die integrierte Verriegelung eine Vibrationssicherheit von bis zu 20 g.
picoMAX® nutzt die Kontaktkraft einer einzigen Cr-Ni-Stahlfeder doppelt: sowohl für den Anschluss des Leiters als auch für die Kontaktierung des Steckerstiftes. Dadurch sind die Serien 2091 und 2092 im
Vergleich zu konventionellen Systemen um bis zu 30 % kompakter.
Die Verdrahtung der Federleisten ist im gesteckten und ungesteckten
Zustand möglich. Innerhalb eines Stiftleistengehäuses können die Federleisten polverlustfrei aneinandergereiht werden. Eine integrierte Verriegelung verhindert dabei das unbeabsichtigte Trennen von Stift- und
Noch kompakter, noch wirtschaftlicher: picoMAX® eCOM verzichtet
auf ein zusätzliches Stiftgehäuse. Die
Federleiste wird wie eine Leiterplattenklemme bestückt und eingelötet.
Im Servicefall kann sie ohne Eingriff in
die Verdrahtung wieder abgezogen
werden.
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Federleiste. Die ebenfalls integrierten Betätigungsdrücker sowie der
Entriegelungsschieber gestalten die Handhabung zudem intuitiv und
besonders komfortabel.
Ohne Stiftgehäuse, dafür nochmals wirtschaftlicher und kompakter:
picoMAX® eCOM ist die Leiterplattenklemme, die im Servicefall zum
Steckverbinder wird. Im Auslieferungszustand sind die Federleisten
der Serien 2091 und 2092 mit Lötstiften bestückt. So können sie –
wie klassische Leiterplattenklemmen – direkt in die Leiterplatte eingelötet und anschließend verdrahtet werden. Das Besondere ist, dass
bei Bedarf die gesamte Federleiste ohne Eingriff in die Verdrahtung
abgezogen und auf eine Ersatzplatine aufgesteckt werden kann.
picoMAX® eCOM lässt sich mit unterschiedlichen Polzahlen polverlustfrei aneinanderreihen und spart dadurch noch mehr Platz auf der
Leiterplatte.
Sowohl picoMAX® als auch picoMAX® eCOM sind als Serie 2091
im Rastermaß 3,5 mm und als Serie 2092 in den Rastermaßen
5,0 mm und 7,5 mm erhältlich. Alle Varianten sind darüber hinaus für
den THR-Lötprozess geeignet.
Völlig neues Design: picoMAX®
nutzt die Kontaktkraft einer einzigen
Cr-Ni-Stahlfeder doppelt – für die
Klemmung des angeschlossenen
Leiters und für die Kontaktierung des
Steckerstiftes.
Hohe Anforderungen an die Automatisierung: Nur dann, wenn sich die Tiere
im Stall auch wohlfühlen, können sie in 140 Tagen bis zu 20 Kilogramm
Gewicht zulegen.
NEUE STEUERUNG BEFLÜGELT
Das WAGO-I/O-SYSTEM 750 automatisiert im Putenaufzuchtstall
alle Gewerke und macht dadurch verschiedene herstellergebundene Steuerungen überflüssig
■ Eine für alles: Der Putenhof der Familie Bentz geht neue Wege in
der Steuerungs- und Regelungstechnik. Im neuen Putenstall hat
der Familienbetrieb auf verschiedene herstellergebundene Steuerungen verzichtet – und stattdessen alle Gewerke mit dem WAGO-I/OSYSTEM 750 automatisiert.
Wer die nordbadische Gemeinde Kirchardt in Richtung Grombach
verlässt, erreicht kurz hinter der Ortschaft einen landwirtschaftlichen
Betrieb. Die Familie Bentz betreibt dort seit 1989 eine erfolgreiche
Putenaufzucht und Putenmast. Derzeit werden jährlich rund 35.000
Tiere aufgezogen, gut 5.000 davon vermarktet man direkt ab Hof.
2011 hat die Familie Bentz ein neues Gebäude in Betrieb genommen, das einen Aufzuchtstall für die Jungtiere sowie einen kleineren
Putenmaststall für die Selbstvermarktertiere beherbergt. „Putenküken
sind äußerst empfindlich. Am ersten Lebenstag wiegen sie lediglich
60 Gramm, nach 140 Tagen sollen die Hähne aber bereits 20 Kilogramm wiegen. Dieser Gewichtszuwachs gelingt nur, wenn es den
Tieren gut geht, wenn sie sich wohlfühlen und gesund bleiben. Um
dies zu gewährleisten, werden auch entsprechend hohe Anforderungen an die Steuerung des Stalls gestellt“, sagt Timo Bentz, der
gemeinsam mit seinem Vater den Betrieb leitet.
■ Steuerung sämtlicher Gewerke
In der Automatisierung der neuen Stalltechnik sind ein ETHERNETController 750-881, zwei Feldbuskoppler 750-532 sowie 47 verschiedene I/O-Busklemmen von WAGO die zentralen Komponenten.
Das WAGO-I/O-SYSTEM 750 steuert und regelt in dem neuen Stall
• die Fütterung (Abstimmung der Zubringer und Futterlinien, Dosieren
der verschiedenen Futter),
• die Wasserversorgung (Spülen der Tränkeleitungen in Abhängigkeit von Wasserverbrauch und Temperatur),
• die Beleuchtung (Regelung der Dauer und Intensität),
• die Lüftung (Regelung von Temperatur und Luftqualität (CO2), Lüften und Stoßlüften sowie der Ventilatoren) und
• die Heizung (Regelung der Deckenstrahllampen und Warmwasserkonvektoren).
In Abhängigkeit vom Alter der Tiere und den Witterungsverhältnissen
werden die entsprechenden Parameter automatisch gesteuert, um eine
besonders tiergerechte Umgebung zu schaffen. Das neue System hilft
darüber hinaus, Energie einzusparen, beispielsweise durch die effiziente Regelung der Beleuchtung und der Lüftungsklappen. Die bisherige Stalltechnik besteht je nach Funktion – Futter- und Wasserversorgung, Beleuchtung sowie Lüftung und Heizung – aus verschiedenen
Einzelsteuerungen unterschiedlicher Hersteller. Daraus ergaben sich
diverse Nachteile, etwa beim Service oder der Ersatzteilbevorratung.
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■ WAGO-I/O-SYSTEM 750 passt
Bei der Suche nach einer passenden Steuerung kam die Firma Wahl
Elektrotechnik rasch auf das WAGO-I/O-SYSTEM 750. Aus Sicht
von Firmenchef Marco Wahl eigent es sich aus mehreren Gründen
sehr gut für dieses Projekt. Ein entscheidender Grund ist das einfache
Verknüpfen und der Datenaustausch mehrerer Controller und Koppler
über MODBUS-Kommunikation. Dies ist auch deshalb wichtig, weil
zwischenzeitlich ein älterer Stall mit dem WAGO-I/O-SYSTEM 750
ausgerüstet wurde. Zwischen diesem und dem neuen Stall findet ein
Datenaustausch – etwa der Wetterdaten – statt. Beim Umstallen der
Puten werden mit einem Knopfdruck die Daten und Parameter der
Tiere in den anderen Stall mit übernommen.
■ Günstige und einfache Programmierung
Hinzu kommt, dass für alle Anwendungsbereiche verschiedene Systemklemmen vorhanden sind, zum Beispiel DALI-Master zum Dimmen
der Leuchtstofflampen, analoge Eingänge für Temperaturfühler oder
digitale und analoge Ausgänge zum Ansteuern von Motoren und Frequenzumrichtern. Fehlermeldungen können zudem einfach über die
Web-Visualisierung angezeigt werden. Bei schwerwiegenden Ausnahmesituationen, etwa beim Überschreiten des CO2-Grenzwertes,
erfolgt eine Benachrichtigung per E-Mail.
Als zusätzlichen wichtigen Aspekt erachtet Markus Warth, Elektrotechniker und SPS-Programmierer bei Wahl, das günstige IEC61131-3-Programmiersystem von CoDeSys. In der Steuerung kommen Funktionsbausteine von WAGO für Anwendungen wie PID-Regler
oder die Lichtregelung sowie von Warth geschriebene Funktionsbau-
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Fütterung, Wasserversorgung, Beleuchtung, Lüftung und Heizung:
Das WAGO-I/O-SYSTEM steuert alle Gewerke des neuen Stallgebäudes.
steine zum Einsatz. Die Funktionsbausteine konnten auf die neue, zweite WAGO-Steuerung im anderen Stall einfach übertragen werden.
■ Automatische Datenaufzeichnung
Die automatische Datenaufzeichnung durch das WAGO-I/O-SYSTEM sowie die Auswertung von Ist- und Sollwerten erleichtern die
Beurteilung der Tiere. Datenmäßig erfasst werden unter anderem der
Futter- und Wasserverbrauch pro Tag und Tier sowie die täglichen
Stallkontrollen. Die Aufzeichnung der durchgeführten Kontrollen ist
Pflicht im Qualitätssicherungssystem des Hofes.
Ein PERSPECTO®-Control-Panel CP 121 mit Target-Visualisierung von
WAGO bietet zusätzliche Möglichkeiten der Datenaufzeichnung und
Trenddarstellung sowie beim Erstellen eines Datenarchivs. Für die Zukunft sind auf dem Putenhof der Familie Bentz noch weitere Erweiterungen mit dem WAGO-I/O-SYSTEM 750 geplant, darunter die
Einbindung des Blockheizkraftwerks und des Wohnhauses.
Text: Uwe Dieter, WAGO
Foto: WAGO
Das WAGO-I/O-SYSTEM 750 ersetzt
mehrere herstellergebundene Steuerungen
Datenaufzeichnung und Trenddarstellung
mit PERSPECTO®-Control-Panel
Programmierung der WAGO-Steuerung
kostengünstig mit CoDeSys umgesetzt
KLEMMENBESCHRIFTUNG MIT SYSTEM
Das schnellste und wirtschaftlichste Beschriftungssystem: WAGO
bietet von der Projektierungssoftware über Beschriftungsmaterialien
bis hin zur Drucker-Hardware durchgängige Lösungen an
■ Insbesondere drei Dinge beeinflussen die Sicherheit und Übersichtlichkeit einer Elektroinstallation: die professionelle Planung, die
fachmännische Ausführung und die klare und eindeutige Dokumentation aller Anschlusspunkte. Viele Anbieter betrachten diese Aufgaben
schon lange nicht mehr separat, sondern integrieren sie in ein Gesamtkonzept. Bei WAGO basiert das Beschriftungssystem deshalb auf drei
Bestandteilen, die in ihren Ausführungen individuell zusammengestellt
werden können: Projektierungssoftware, Drucker-Hardware, Beschriftungsmaterialien. Auf der SPS 2012 wird WAGO in allen drei Bereichen Neu- und Weiterentwicklungen vorstellen.
■ Online beschriften: mit ProServe®
Zu den wichtigsten gehört zweifelsohne die Online-Version des leistungsstarken Projektierungstools ProServe®, die zum Jahresende verfügbar sein wird. Dem Integrationsgedanken entsprechend können
nicht nur Reihen- und Leiterplattenklemmen sowie Automatisierungskomponenten mit ProServe® geplant und in ein CAD-System übertragen
werden, sondern auch die gesamte Kennzeichnung eines mit ProServe® durchgeführten Projektes kann mit der Software automatisch erstellt
werden. Für Konstrukteure, Planer und Elektroinstallateure entfällt damit
die aufwendige manuelle Texteingabe vollständig. Kundenspezifische
Sonderbeschriftungen auf Beschriftungskarten lassen sich zusätzlich
konfigurieren und per Knopfdruck bei WAGO bestellen.
■ Neu dabei: Mini-WSB Inline und smartPRINTER
Überdies wächst die Familie der Beschriftungsmaterialien um ein weiteres wichtiges Mitglied: Mini-WSB Inline. Die 5 mm breiten Beschrif-
tungsschilder sind nun erstmals von der Rolle bedruckbar – und daher
auch als zusammenhängende Streifen aufrastbar. Der entscheidende
Vorteil liegt aber nicht primär in der deutlich vereinfachten Handhabung, sondern in der universellen Einsetzbarkeit. Die Mini-WSBInline-Schilder werden einerseits auf allen Busklemmen des WAGOI/O-SYSTEMs eingesetzt und können andererseits für nahezu alle
Reihenklemmen- und Steckverbinder-Serien verwendet werden, insbesondere X-COM®, X-COM® S und TOPJOB® S.
Ob Beschriftungsstreifen, Beschriftungsschilder wie WMB Inline oder
Mini-WSB Inline, ob automatisiert via Konfigurationssoftware oder
manuell per Texteingabe: Die Schnittstelle zwischen Projektierungstool
und Beschriftungsträgermedium wird der neue smartPRINTER bilden.
Der kompakte Thermotransferdrucker verarbeitet alle WAGO-Beschriftungsmaterialien und lässt sich via USB- und RJ-45-Anlschluss mit Computer und Netzwerk verbinden. Die intuitive Bedienung des smartPRINTERs wird von einem Farbdisplay unterstützt. Die Druckergebnisse sind
wisch- und kratzfest und beständig gegenüber Umwelteinflüssen.
■ Kein Gegensatz: schnell und trotzdem sicher
Neben dem Sicherheitsaspekt ist Schnelligkeit der wesentliche Benefit
einer umfassenden Beschriftung. Sie wirkt sich auf nahezu alle Prozesse positiv aus: auf die Installationsgeschwindigkeit bei der Erstverdrahtung, weil die Zuordnung eindeutig und übersichtlich ist. Ebenso
auf die Ausfallzeiten bei einem Störfall, weil der Fehler schneller identifiziert und behoben werden kann. Wartungsdurchläufe können zudem
deutlich beschleunigt und auch von projektfremden Technikern
ausgeführt werden, ohne dass die Arbeitsabläufe
durch langwieriges Suchen verzögert werden.
WAGO bietet mit seinem Beschriftungssystem
eine schnelle und wirtschaftliche Lösung rund um
die Klemmenbeschriftung im Anlagen- und Schaltschrankbau.
direct industry
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IP20 VERSUS IP67
SPEEDWAY 767 überzeugt nicht nur bei rauen
Witterungsverhältnissen, sondern kann auch in
IP20-Umgebungen so manchen Schaltschrank ersetzen
■ Schrank oder nicht Schrank? Maschinen- und Anlagenbauer stehen im Laufe eines Projektes vor der Frage, in welcher Schutzart
automatisiert werden soll. Was früher aufgrund der haushohen
Überlegenheit von IP20-Systemen meist im Schaltschrank endete,
ist keineswegs mehr so eindeutig. Denn: IP67-Automatisierungssysteme wie SPEEDWAY 767 von WAGO werden stetig leistungsstärker – und deshalb längst nicht mehr nur dort eingesetzt, wo es ungemütlich ist.
Von der Abfallindustrie bis zur Zerspanungstechnik, von der Automobilproduktion bis zur Zementherstellung: Die Welt des Maschinen- und Anlagenbaus ist riesig – kein Wunder, immerhin besteht
ihr Kundenkreis aus niemand geringerem als der gesamten weltweiten Wirtschaft. So unterschiedlich die Einsatzgebiete auch sind,
in denen Produktionsstraßen, Prüfautomaten und Co. eingesetzt
werden: Automatisierungstechnik ist in den meisten Maschinen und
Anlagen längst zum Herzstück geworden, zum unverzichtbaren
Bestandteil, wenn es um die selbständige Ausführung definierter
Abläufe geht.
■ Automatisierung: noch dezentraler
Trotz der sehr breitgefächerten Branche sind die grundlegenden
Anforderungen, die an Automatisierungstechnik gestellt werden,
durchaus miteinander vergleichbar. Neben der detaillierten Planung der einzelnen Automatisierungsschritte stehen Maschinenund Anlagenbauer nämlich irgendwann vor der Wahl des geeigneten Automatisierungssystems. Die Antwort auf diese Frage
bestimmt nicht zuletzt über eine schaltschrankgebundene oder
eine schaltschranklose Automatisierungslösung. In vielen Fällen
fällt diese Entscheidung leicht: Kaum jemand würde beispielsweise
mit einem IP20-System eine Abraumförderanlage ausstatten oder
einen Handlingsautomaten in IP67 automatisieren. Dazwischen
erlauben jedoch viele Anwendungen großen Spielraum, der bislang viel zu wenig ausgenutzt wird.
Dass Automatisierungssysteme in unterschiedlichen Schutzklassen
entwickelt werden, hat nicht ausschließlich etwas mit den rauen
oder weniger rauen Umgebungsbedingungen am späteren Einsatzort zu tun. Steuerungen und dazugehörige Module in höherer
Schutzart sind vielmehr das Resultat der automatisierungstechnischen Evolution: zentral, dezentral, noch dezentraler. Bei Applikationen mit strikt zentral geplanter Automatisierung befindet sich das
Steuerungssystem in der Regel nicht in unmittelbarer Nähe zum eigentlichen Prozess – und muss folglich nicht so viel Staub, Spritzwasser oder Erschütterungen aushalten wie bei einer dezentralen
Lösung, in der sich die Komponenten direkt neben der Maschine
oder Anlage befinden. Entsprechend robuster muss die Hardware
ausgelegt sein, wenn sie nicht bloß neben, sondern wenn sie sich
direkt am Ort des Geschehens befinden und deshalb von keinem
Schaltschrank oder Gehäuse mehr geschützt werden kann.
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■ Auf das richtige System setzen
Dennoch, Maschinen- und Anlagenbauer automatisieren ihre Produkte in der Regel in IP20. Die Entscheidung zugunsten eines schaltschrankbasierten Automatisierungssystems fällt dabei häufig aufgrund der geforderten Leistungskriterien, etwa schnellen
Reaktionszeiten, genereller Feldbusunabhängigkeit, verfügbaren
Funktionalitäten wie I/O-Modulvarianz, User-Parametrierung inklusive Datensicherung, System-Update-Fähigkeit oder der anwenderbezogenen Programmierbarkeit. Die funktionellen Stärken von IP20
rücken mit steigenden Anforderungen an die Umwelteigenschaften
jedoch zunächst einmal in den Hintergrund. Wenn Arbeitsmaschinen
im Außeneinsatz bei zweistelligen Minusgraden eingesetzt werden
sollen oder wie in Produktionshallen Schmutz, Staub und Wasser
dominieren und sich ein zentraler Schaltschrank nicht anbietet, spätestens dann muss man sich zwangsläufig näher mit IP67-Systemen
beschäftigen. Der Blick über den „Schaltschrank-Rand“ kann sich
aber durchaus schon früher lohnen.
■ Schwächen durch Stärken ersetzen
Denn: Bei allem Prestige weist IP20-Automatisierung einige Schwachstellen auf, die bei der Planung durchaus Anlass zum Nachdenken
geben können. Die höhere Leistungs- und Wärmeempfindlichkeit der
im Schaltschrank oder Gehäuse eingesetzten Komponenten gehö-
Zentral, dezentral, noch dezentraler: Im Laufe der automatisierungstechnischen Evolution sind Steuerungen und Module immer näher an den Prozess
gewandert. IP67-Verträglichkeit ist da eine Grundvoraussetzung.
Feldbusabhängig mit
Gerätebeschreibungen
oder feldbusunabhängig
mit FDT/DTM (s. Abb.):
Weil die Parametriertiefe
der SPEEDWAY-Module
deutlich größer ist als bei
IP20-Systemen, können mit
wenigen Grundmodulen
vielfältige Funktionalitäten
abgedeckt werden.
SPEEDWAY 767 deckt mit wenigen
Grundmodulen vielfältige Funktionalitäten ab
Auch in IP20-Umgebungen kann SPEEDWAY
seine Stärken ausspielen
SPEEDWAY erlaubt einen Stationsaufbau mit
einer Gesamtausdehnung von bis zu 500 m
direct industry
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ren etwa dazu. Ebenso die Frage, ob der maximale Temperaturbereich dauerhaft erreicht und das System dadurch gestresst wird.
Muss möglicherweise eine zusätzliche Kühlung berücksichtigt werden? Müssen defekte Sensoren, Aktoren oder Kabel schnell und
problemlos ausgetauscht werden können? All das kann zu höheren
Kosten von Anlagen und Maschinen sowohl auf der Hersteller- als
auch auf der Betreiberseite führen.
Wer sein Automatisierungskonzept auf den Prüfstand stellen muss
und objektiv vergleicht, wird feststellen, dass moderne IP67-Systeme
inzwischen einen nahezu identischen Leistungs- und Funktionsumfang haben wie IP20-Lösungen. Hinzu kommen Einsparpotentiale
durch kleinere Schaltschränke, durch den Wegfall von Gehäusen
sowie durch geringere Planungs- und Verdrahtungsaufwände. Darüber hinaus kann der Kostenanteil für den Service deutlich verringert
werden. Als Verkaufsargument für den Maschinen- und Anlagenbauer ist das nicht zu unterschätzen. Zwar gehen Käufer und Lieferanten
gemeinhin davon aus, dass Anlagen und Maschinen ewig halten –
dennoch: Im Fehlerfall muss die Produktionsfähigkeit umgehend wiederhergestellt werden.
■ IP67-Systeme – so funktionell wie nie
Auch in klassischen IP20-Umgebungen können IP67-Systeme wie
SPEEDWAY 767 von WAGO applikationsabhängig die bessere Alternative sein. Ein Grund dafür ist beispielsweise das modulare Design von SPEEDWAY, das neben der damit verbundenen Skalier- und
Erweiterbarkeit sowie der großen Ausdehnungsmöglichkeit insbesondere dem Maschinen- und Anlagenbau einen entscheidenden
Vorteil bietet: Kompakt und direkt am Prozess montiert können Anlagen so zunächst mit wenig Aufwand im Werk aufgebaut, getestet
und abgenommen, anschließend abgebaut, verschickt und daraufhin endgültig beim Kunden errichtet und in Betrieb genommen werden. Bei schaltschrankgebundener Automatisierung ist dies mithin
weitaus anspruchsvoller, auch deshalb, weil in IP20 keine standardisierte M8-/M12-Anschlusstechnik eingesetzt wird.
Die gesteigerte Automatisierungstiefe von Maschinen und Anlagen
sowie der Trend zu schnellen Feldbusprotokollen wird in WAGOs
IP67-I/O-System mit kurzen Reaktionszeiten, hoher Synchronität, geringem Jitter/Skew und niedrigen Latenzen Rechnung getragen. Die
objektorientierte Programmierbarkeit gemäß IEC 61131-3 (CoDeSys 3) ermöglicht die integrierte Signalvorverarbeitung und die direkte Querkommunikation von SPEEDWAY-Steuerungen. Weil die
Parametriertiefe – feldbusabhängig via GSD-, GSDML-, SDDMLund EDS-Dateien oder feldbusunabhängig via FDT-/DTM-Technologie – der IP67-Geräte deutlich größer ist, können mit wenigen
Grundmodulen vielfältige Funktionalitäten abgedeckt werden. Das
reduziert die Modul- und Typenvielfalt sowie die Beschaffungs- und
Lageraufwendungen. Nebenbei sorgt ein integriertes „Parameter
Handling“ dafür, dass im Falle eines Modultauschs Einstellungen
nicht verloren gehen.
Anwendungsorientierte Signalerfassung und -ausgabe: Das modulare Design
von SPEEDWAY ermöglicht den Anschluss von 64 I/O-Modulen mit Abständen von bis zu 50 Metern zwischen zwei Modulen und einer maximalen
Gesamtausdehnung von bis zu 500 Metern pro Station.
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Die Erstellung des Anwenderprogramms gemäß IEC 61131-3 (CoDeSys 3)
ermöglicht die Signalvorverarbeitung und die direkte Querkommunikation
von SPEEDWAY-Steuerungen im Feld
■ Nebeneinander statt gegeneinander
Die Erfahrung zeigt, dass IP67 in der
Praxis keineswegs konkurrierend, sondern vielmehr ergänzend zu IP20 gesehen wird. Einen ernsthaften Wettbewerb
zwischen den beiden Technologien gibt
es faktisch auch deshalb schon nicht,
weil sich der Anteil der schaltschranklosen gegenüber der schaltschrankbehafteten Automatisierung inzwischen bei
rund 15 % eingestellt haben dürfte –
Tendenz gleichbleibend bis leicht steigend. Planer, Ingenieure und Endanwender sind dennoch gut beraten,
IP67-I/O-Systeme wie SPEEDWAY 767
mit in die Beurteilung ihres Automatisierungskonzepts einzubeziehen. Entscheidend für die richtige Auswahl ist immer
die Bewertung der individuellen Anwendung.
Text: Ludwig Adelmann, WAGO
Foto: WAGO
SPEEDWAYS SERIELLE SCHNITTSTELLE
Mit dem SPEEDWAY-Modul 767-5203 lassen sich serielle Endgeräte
sowie Sensoren und Aktoren gleichermaßen an das Bussystem anbinden
■ Das programmierbare Interface 767-5203 verfügt über insgesamt
vier M12-Anschlüsse. Zwei davon sind serielle Schnittstellen für RS232RS-422- oder RS-485-Endgeräte wie Barcode-Leser, Drucker, Waagen,
Lasermesssysteme, Bedienterminals oder Transponder. Die anderen
beiden sind doppelt belegt; hinter ihnen verbergen sich insgesamt vier
digitale Ein-/Ausgänge für Sensoren und Aktoren.
Sowohl die seriellen Schnittstellen als auch die digitalen Ein-/Ausgänge
des IP67-Moduls 767-5203 sind funktionsabhängig konfigurierbar. Zu
den wichtigsten seriellen Parametriermöglichkeiten zählen Betriebsart,
Baudrate, Anzahl Daten- und Stopbits, Parität und Datenflusskontrolle.
Digital lassen sich unter anderem Betriebsart, Invertierung, Handbedienung, Ersatzwertstrategie und Simulation einstellen. Die Parametrierung erfolgt in beiden Fällen entweder feldbusunabhängig über FDT/
DTM oder feldbusabhängig über die Gerätebeschreibungen, zum Beispiel GSD oder GSDML.
Geeignet für die serielle und digitale Datenübertragung: An das parametrierbare Interface 767-5203
können neben RS-232-, RS-422- und RS-485-Endgeräten auch Sensoren und Aktoren angeschlossen werden.
direct industry
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ADRESSEN
D
WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG
Postfach 28 80, 32385 Minden
Hansastraße 27
32423 Minden
Tel. +49 571 887-0
Fax +49 571 887-169
[email protected]
CH
WAGO CONTACT SA
Rte. de l’Industrie 19
Case Postale 168
1564 Domdidier
Tel. +41/26 676 75 86
Tel. +41/26 676 75 01
[email protected]
IMPRESSUM
WAGOdirect industry November 2012
RedaktionStefan Keggenhoff
(verantwortlicher Redakteur)
Fon (0571) 887-9570
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Laxenburger Straße 244
1230 Wien
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