Modularer controller

Arten von modularen Steuerungen

Eine **modulare Steuerung** ist in verschiedenen Konfigurationen erhältlich, darunter Analog-, Digital- und Hybridsteuerungen. Es gibt auch eine programmierbare modulare Steuerung, die als SPS bezeichnet wird und den Benutzern viele Betriebsmodi bietet.

• Analoge Steuerungen

  Die analoge modulare Steuerung basiert auf analoger Technologie. Sie verwendet ständig variierende Signale, um mechanische Systeme dynamisch zu steuern. Viele Menschen halten diese Steuerungen für ineffizient, aber sie eignen sich hervorragend zur Steuerung von Geschwindigkeit, Position und Druck in industriellen Umgebungen.

• Digitale Steuerungen

  Die digitale Steuerung verwendet eine Technologie, die Eingangssignale sammelt und in digitale Form umwandelt. Der Mikroprozessor der Steuerung verarbeitet dann die Signale und sendet die Ausgabe an den Aktuator. Digitale Steuerungen sind für ihre Genauigkeit und Flexibilität bekannt, da sie viele Parameter gleichzeitig überwachen und steuern können.

• Hybridsteuerung

  Eine Hybridsteuerung kombiniert Funktionen und Vorteile aus der Welt der analogen und digitalen Steuerung. Sie basiert auf analogen Signalen, profitiert aber von der Genauigkeit und Flexibilität der digitalen Steuersignale. Dadurch werden die Unvollkommenheiten von Steuerungen wie Rauschen, Instabilität und Empfindlichkeit gegenüber Parameteränderungen reduziert.

• Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS)

  Eine modulare SPS-Steuerung hebt sich von den anderen ab, da sie eine speicherprogrammierbare Steuerung verwendet, um ein fehlerfreies Betriebsmanagement zu gewährleisten. Die SPS-Steuerung verfügt über eine robuste Struktur, die Vibrationen, Feuchtigkeit und Staub widerstehen kann. Da sie programmierbar ist, ist die SPS-Steuerung effizient, präzise und kostengünstig.

Eigenschaften und Funktion von modularen Steuerungen

• Zentrale Verarbeitung und E/A-Module:

  Das Kernstück des modularen Steuerungssystems ist das zentrale Verarbeitungsmodul. Es dient als Gehirn für die Ausführung von Anwendungen oder Programmen. Diese Steuerung verarbeitet Geräteeingaben von den angeschlossenen E/A-Modulen und sendet Ausgaben an die entsprechenden Geräte, um eine koordinierte Steuerungsaktion zu gewährleisten. Auf dem Steuerungsgehäuse, zusammen mit anderen E/A-Modulen, befinden sich Schnittstellenmodule, die die Kommunikation mit externen Sensoren, Aktuatoren und ähnlichen Geräten ermöglichen. Dazu gehören digitale und analoge Ein- und Ausgabemodule zum Empfang von Signalen von Sensoren wie Endschaltern oder Thermoelementen und zum Senden von Befehlen über Aktuatoren wie Magnetventile oder Motorstarter. Kommunikationsmodule ermöglichen den Datenaustausch zwischen Systemkomponenten, einschließlich Ethernet für Netzwerkverbindungen, serielle Schnittstellen für den Anschluss von Legacy-Geräten und Feldbus-Schnittstellen für die Anbindung von dezentralen Feldgeräten.

• Erweiterungssteckplätze für zusätzliche E/A- und Schnittstellenmodule:

  Abhängig von den Anwendungsanforderungen modularer Steuerungen ermöglichen Erweiterungssteckplätze das flexible Hinzufügen weiterer E/A- und Schnittstellenmodule, um diesen Anforderungen gerecht zu werden. Diese Erweiterungsfähigkeit stellt sicher, dass das modulare Steuerungssystem mit der Zeit mit sich ändernden Betriebsbedarfsanforderungen wachsen und sich anpassen kann.

• Montageoptionen:

  Das modulare Steuerungssystem bietet verschiedene Montageoptionen, darunter die Panelmontage für die Installation in Schaltschränken oder Gehäusen und die DIN-Schienenmontage zur Befestigung von Geräten auf DIN-Schienen, die üblicherweise in industriellen Umgebungen verwendet werden. Diese vielseitigen Montagealternativen ermöglichen den Einsatz des modularen Steuerungssystems in verschiedenen Umgebungen und gewährleisten gleichzeitig die Zugänglichkeit und eine ordnungsgemäße Organisation seiner Komponenten.

• LED-Statusanzeigen für schnelle Diagnose:

  Durch die Überwachung der LED-Anzeigen an den Verarbeitungs- und E/A-Modulen können Techniker mit einem einzigen Blick die Netzwerkverbindung, den Stromstatus und die Funktion der Ein- und Ausgabekanäle überprüfen, so dass sie Probleme schnell erkennen und beheben können. Diese Funktion trägt dazu bei, Ausfallzeiten zu minimieren und den reibungslosen Betrieb der gesteuerten Prozesse zu gewährleisten.

Anwendungen von modularen Steuerungen

Das modulare Steuerungssystem erweist sich als vorteilhaft für verschiedene Branchen, darunter Öl und Gas, Fertigung, Energie- und Wassermanagement, Gebäudeautomation, Lebensmittel- und Getränkeproduktion, Smart Cities, Pharmazeutika und Chemie. Öl- und Gasunternehmen verwenden modulare Steuerungen, um Tiefbohrprozesse, Flüssigkeitshandhabung und -trennung, Pipeline-Operationen und Oberflächenanwendungen zu steuern.

Hersteller verwenden die modulare Steuerung für Aufgaben wie Maschinensteuerung, Prozessautomation und Echtzeit-Überwachungsanwendungen. Sie kann auch für die werksweite Integration zur Steigerung der Produktivität eingesetzt werden. Modulare Steuerungen helfen Energie- und Wassermanagementunternehmen, Energiesysteme zu überwachen und zu verwalten, Wasseraufbereitungsprozesse zu steuern und Umweltschutzlösungen zu implementieren.

Gebäudeautomationssysteme können modulare Steuerungen verwenden, um Steuerfunktionen für HLK, Beleuchtung, Sicherheit und Brandmeldesysteme zu integrieren. Dies trägt dazu bei, das Facility Management und die Energieeffizienz zu verbessern und gleichzeitig den Bewohnern eine komfortable und sichere Umgebung zu bieten. Lebensmittel- und Getränkeverarbeiter können diese Steuerungen für Prozesssteuerungsaufgaben wie Temperaturregelung, Füllstandsmessung, Flüssigkeitshandhabung und Durchflussmessung einsetzen. Sie können auch Verpackungsmaschinen automatisieren und kritische Kontrollpunkte (CCP) überwachen, um die Einhaltung von Sicherheitsvorschriften und -standards zu gewährleisten.

Das moderne modulare Steuerungssystem kann für Smart-City-Anwendungen wie öffentliche Sicherheit, automatisierte Verkehrssysteme, Stadtmanagement und intelligenten Verkehr nützlich sein. Modulare Steuerungen können die Betriebseffizienz verbessern, den Energieverbrauch senken und das Ressourcenmanagement optimieren. Die pharmazeutische Industrie setzt modulare Steuerungen für die Prozessautomation in Labor- und Fertigungsaufgaben wie Kühlkreisläufe, Heizung, Lüftung, Klimatisierung und Reinraummanagement ein.

Sie können auch den Flüssigkeitstransfer und kritische Prozesse überwachen, um die Einhaltung der Branchenvorschriften zu gewährleisten. Chemieunternehmen können sich auf modulare Steuerungen verlassen, um Prozesskontrolllösungen für Materialhandhabung, Mischen, Dosieren und andere Produktionsprozesse zu erreichen.

So wählen Sie modulare Steuerungen aus

Bevor Geschäftskunden modulare Steuerungen zum Verkauf beziehen, müssen sie sich für den Typ entscheiden, den sie bevorraten möchten. Die beabsichtigte Anwendung beeinflusst die Auswahl des Steuerungstyps. ACH-Steuerungen eignen sich für Heizungs- und Klimasysteme. Steuerungen mit integrierten Displays sind ideal für Szenarien, in denen die Anzeige von Sensordaten entscheidend ist. Drahtlose Steuerungen eignen sich für die Fernüberwachung von Sensoren. Industriesteuerungen sind ideal für Anwendungen, die eine robuste Konstruktion erfordern, wie z. B. Vibrations- und Stoßfestigkeit. Die folgenden Tipps können Käufern bei der Auswahl von modularen Steuerungen helfen.

• Bestimmen Sie die Steuerungsanforderungen

  Stellen Sie fest, was gesteuert werden muss. Erstellen Sie eine Liste der zu überwachenden Sensoren/Variablen und deren Standort, z. B. Temperatur, Feuchtigkeit, Luftstrom, Druck und Spannung. Berechnen Sie die Anzahl der benötigten Ein- und Ausgänge. Modulare Steuerungen eignen sich für Projekte, die viele Sensoren/Variablen über einen großen Bereich benötigen.

• Bewertung der Systemgröße und -komplexität

  Berücksichtigen Sie den Gesamtumfang des Steuerungssystems. Wählen Sie eine modulare Steuerung, wenn das System viele Sensoren/Variablen über einen großen geografischen Bereich verteilt hat. Wählen Sie einen Mikrocontroller, wenn das Steuerungssystem klein und einfach ist.

• Konnektivität und Integration

  Überprüfen Sie, ob sich die Steuerung in vorhandene Systeme und Sensoren integrieren lässt. Stellen Sie sicher, dass sie über die notwendigen Konnektivitätsoptionen für eine nahtlose Systemkommunikation verfügt. Wählen Sie Steuerungen, die über Bluetooth, WLAN und Ethernet verbunden werden können.

• Erweiterbarkeit und zukünftige Anforderungen

  Berücksichtigen Sie zukünftige Anforderungen und die Möglichkeit einer Systemerweiterung. Wählen Sie eine Steuerung mit Ein- und Ausgängen sowie Funktionen, die mit steigenden Systemanforderungen im Laufe der Zeit mitwachsen können.

• Leistung und Zuverlässigkeit

  Konzentrieren Sie sich auf kritische Steuerungsaufgaben. Bei Anwendungen, die eine präzise und schnelle Reaktion erfordern, sollten Sie Steuerungen mit hoher Verarbeitungsleistung und fortschrittlichen Algorithmen priorisieren.

• Gesetzliche Vorschriften und Normen

  Stellen Sie sicher, dass die Steuerung die Branchenstandards und -vorschriften erfüllt, die für das Steuerungssystem gelten. Dies ist besonders wichtig für Steuerungen, die in Branchen wie der Lebensmittelverarbeitung, der Öl- und Gasindustrie, der Pharmaindustrie und der Fertigung eingesetzt werden.

• Kosten und Budget

  Berücksichtigen Sie die Gesamtbetriebskosten, nicht nur die Anschaffungskosten. Budget für alle laufenden Kosten, wie z. B. Lizenzgebühren, Datenspeicherkosten und Wartung.

• Anbieter-Support und Marktpräsenz

  Berücksichtigen Sie den Ruf und die Erfahrung des Anbieters in der relevanten Steuerungssystembranche. Suchen Sie nach Bewertungen, Referenzen und Fallstudien über die Steuerungen des Anbieters in ähnlichen Umgebungen.

F&A

F: Was ist eine modulare Steuerung?

A: Eine modulare Steuerung ist ein System, das verschiedene Steuerungsmodule in einer einzigen Stufe zusammenfasst. Sie lässt sich an spezifische Anforderungen anpassen, indem sie Elemente wie -Kammern, Ventile und Tests- verwendet. Sie bietet Anpassungsfähigkeit und gemeinsame Konsistenz über verschiedene Anwendungen hinweg.

F: Was sind die Vorteile einer SPS-basierten Steuerung gegenüber einer modularen Steuerung?

A: Das SPS-basierte System ist auf dem Markt verbreiteter. Es hat einen breiteren Umfang an effektiven und integrierten Drittanbietern. Die modulare Steuerung ist ein neueres Konzept. Ihr fragmentiertes Modell bietet mehr Flexibilität, während das SPS-System stärker integriert und damit zuverlässiger ist.

F: Welche Branchen schätzen modulare Steuerungen?

A: Branchen wie die Wasseraufbereitung, die Kryotechnik, Labore, die Petrochemie sowie die Lebensmittel- und Getränkeindustrie schätzen modulare Steuerungen.

F: Warum modulare Steuerungen bevorzugen?

A: Modularität führt zu einer besseren Koordinierung und Steuerung von Aufgaben und Prozessen. Sie trägt dazu bei, dass das Steuerungsdesign effizienter und übersichtlicher wird. Dies führt zu einer besseren Produktqualität, niedrigeren Energiekosten und einer höheren Produktionsleistung.