Steuerungstechnik
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Elektrotechnik
Hannover Messe 2000 - Weltmarkt der Industrie
ep6/2000, 5 Seiten
Elektropraktiker, Berlin 54 (2000) 6 462 Branche aktuell Am 20. März öffnete der neutrale, herstellerübergreifende Online-Marktplatz „vertacross“ seine Pforten Fast Ethernet Rail Hub RH2-TX zum Aufbau robuster Fast-Ethernet-Industrienetze Foto: Hirschmann I/O-System 750 mit Koppler für Ethernet TCP/IP Foto: Wago Sicherheitsrelevante und Standarddaten werden mit „Safety at Work“ über die normale AS-i-Busleitung übertragen Foto: Siemens Die Investitionsgüterindustrie mit Maschinenbau, Elektrotechnik und Elektronik/Informatik stand im Mittelpunkt des diesjährigen Messe-Highlights. Schnelle Innovationszyklen, globale Kooperationen und neue Technologien verändern den Markt. Besonders Automatisierungs-, Informations- und Elektrotechnik beeinflussen die Entwicklung, wie die folgenden Trends und Produktbeispiele zeigen. Weltmarkt der Industrie Sechs Fachmessen, darunter als größte die „factory automation“ (Fabrikautomation) mit 2500 von insgesamt etwa 3500 Ausstellern, demonstrierten die Systemintegration von Maschinenbau, Elektrotechnik, Elektronik und Informatik. Auch die „CeMat“ - Messe für Materialflusstechnik und Logistik, die auf umweltfreundliche und energiesparende Verfahren orientierte Messe „Oberflächentechnik“ und Europas größte Zuliefermesse „Subcon-Technology“ folgten diesem zukunftsweisenden Trend. Automation im Aufwind Neuer ZVEI-Fachverband Nachdem vor gut einem Jahr der Verband Deutscher Maschinen-und Anlagenbau (VDMA) seine Unternehmen für Fabrikautomation zu einem Fachverband zusammengefasst hat, zog der Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie (ZVEI) nach. Am 21. März informierte er über den neuen ZVEI-Fachverband „Automation“, der die Fachverbände „Elektrische Antriebe“, „Schaltgeräte, Schaltanlagen, Industriesteuerungen“ sowie „Messtechnik und Prozessautomatisierung“ ablöst. Die Anbieter von Produkten, Systemen und Lösungen für Fabrikautomation, verfahrenstechnische Prozesse und Infrastrukturnetzwerke erwarten trotz sinkender Erlöse ein Branchenwachstum von 4 bis 5 %. Mit einem Exportüberschuss von 10 Mrd. DM - das ist rund ein Viertel der gesamten Jahresleistung - erzielte die Automatisierungsbranche einen neuen Spitzenwert. Das erwartete Wachstum sichert der deutschen Automationsindustrie zusammen mit den USA erneut die Weltmarktführerschaft vor Japan. Internet-Marktplatz Pünktlich zum Messestart eröffnete der Siemens-Bereich A&D unter www.vertacross.com einen neutralen, herstellerübergreifenden Online-Marktplatz für die Automatisierungsindustrie (Bild ). Führende Unternehmen haben ihre Teilnahme angekündigt. Vertacross wendet sich an Projektierer, Planer und Programmierer, die an Automatisierungslösungen arbeiten, sowie Entscheider. Zu den Nutzern zählen Unternehmen des Maschinenbaus, der Gebäudetechnik, Ingenieurbüros, Systemintegratoren, Schaltschrankbauer, Handelspartner sowie Endkunden aus der Industrie. Angeboten werden Sensoren, Aktoren, Schaltgeräte, Antriebe, Feldgeräte, SPS und Installationssysteme. Umfassende Lösungen von der Kundenakquisition über die technische Problemlösung, die Produktbestellung bis zur After-Sales-Phase stehen zur Verfügung. Kunden können anhand technischer Parameter Produkte suchen oder über Online-Chat Rat einholen. Industrielle Steuerungen auf neuen Wegen Ethernet-Technologie Das aus der Bürowelt stammende Bussystem Ethernet mit TCP/IP-Protokoll ermöglicht auch in der Industrie-Automation neue Lösungsansätze. Physische Hierarchieebenen werden damit aufgelöst, Kommunikationsbarrieren abgebaut und die Einbindung in die IT-Bürowelt erleichtert. Die Kommunikation wird vertikal, vom Aktor/Sensor über die Steuerungs-und Leitebene bis zur Managementebene, sowie horizontal in der Steuerungsebene durchgängig. Das gemeinsame Übertragungsprotokoll gestattet die einfache Anbindung an Internet oder innerbetriebliche Intranets und die Bedienung über Web-Browser. Der Nachteil des zur Übertragung von großen Datenmengen konzipierten Ethernets, das fehlende Vier Einzelsteuerungen Jet-Node 640 tauschen über Fast-Ethernet Daten aus. Die Anbindung an den externen Bus erfolgt über das Switchboard Jet Node 611 Foto: Jetter Echtzeitverhalten (es können keine maximalen Transportzeiten für Nachrichten angegeben werden), wird durch sog. Bridges oder Switches überwunden. Dadurch werden logische Netzabschnitte gebildet, so dass Nachrichten und Kollisionen beim Buszugriff auf den Netzabschnitt begrenzt bleiben. Nachrichten werden selektiv in das Gesamtnetz weitergeleitet. Während zur letzten Hannover-Messe Konzepte vorgestellt wurden, konnten in diesem Jahr die ersten Systeme in Augenschein genommen werden. So präsentierte die Fa. Jetter ihre durchgängig Ethernet-basierte Jet Web-Technologie. Weite Bereiche der Fertigungsautomatisierung werden damit abgedeckt. Neben den Steuerungsfamilien Jet Node 200 und 600 wurden eine Soft-SPS-Lösung und das Programmierwerkzeug Jet Lab gezeigt. Die erweiterbare Kleinsteuerung Jet Node 200 bietet 16 digitale Eingänge, 8 digitale Ausgänge und einen Fast-Ethernet-Port (100 MBit/s). Jet Node 600 bildet die Grundlage für die Jet Web-Steuerung. Basis-Steuerungsmodule Jet Node 640 mit eigener Programmintelligenz werden durch ein Switchboard zur Steuerung zusammengefasst und über einen Port mit dem externen Netz verbunden (Bild ). Grundlage sowohl für den internen Systembus, der die Kommunikation zwischen Steuerungs- und Funktionsmodulen realisiert, als auch den externen Bus ist das Fast-Ethernet (100 MBit/s). Mit dem Programmierwerkzeug Jet Lab wird als neue Programmiermöglichkeit die grafische Flussdigramm-Programmierung eingeführt. Integraler Bestandteil von Jet Lab ist die Visualisierung mit Web-Browsern. Die Bedienerführung erfolgt also mit üblichen Standard-Browsern. Diese Steuerungslösung ist vermutlich die konsequenteste Umsetzung der Ethernet-Technik in die Fabrikautomation. Auch für die Gebäudeautomatisierung dürfte diese Entwicklung nicht ohne Folgen bleiben. Weitere Systeme zur Ethernetvernetzung stellten die Firmen Lütze, Hirschmann, Wago u. a. vor. Industrial Line von Hirschmann ist eine Familie von Fast-Ethernet-Hubs, -Switches und -Transceivern für die Industrieumgebung (Hutschienenmontage), die durch spezielle Redundanzmechanismen besonders sicher sind (Bild ). Zur Ankopplung des Industrie-Ethernets an das Büro-Hauptnetz (Backbone) präsentierte Hirschmann den ersten Hochleistungs-Backbone-Switch. Auch die installationsgerechte E/A-Ankopplung für das industrielle Umfeld fehlte nicht (Bild ). Ethernet und Feldbussysteme Ganz so konsequent können Hersteller, die sich auf bisherige Bussysteme, wie Profibus, Interbus, Device Net/Control Net spezialisiert haben, nicht vorgehen. Bei der Umsetzung von Ethernet-Technologien muss bei ihnen die Kompatibilität zu bisher installierten Systemen im Vordergrund stehen. So wird es zu einer schrittweisen Integration von Feldbussystemen und Ethernet kommen. Zunächst werden Feldbusinseln unter Wahrung der erforderlichen Datentransparenz an Ethernet angebunden, gleichzeitig aber auch die E/A-Ebene direkt. Diese Entwicklung zeichnet sich beim Profibus DP mit Profi Net, beim Interbus (Phoenix Contact) und bei Device Net/Control Net mit Net Linx (Rockwell Automation) ab. Profibus FMS zur Übertragung größerer Datenmengen ist offenbar aus dem Rennen ausgeschieden. AS-Interface Unangefochten behauptet dieser Zubringerbus auf der untersten Feldebene seine Position. Mit der neuen Version 2.1 können bis zu 62 Slaves - binäre und analoge E/A-Geräte - verwaltet werden. Kommunikations- und Peripheriefehler (Kurzschluss, Überlastung usw.) werden erkannt. Mit der neuen Funktion „Safety at Work“ können auch sicherheitsrelevante Geräte, wie Not-Aus-Schalter u. ä., direkt an das Netz angeschlossen werden (Bild ). Die Signale der Sicherheitssensoren werden von einem Sicherheitsmonitor ausgewertet. Der Signalauslöser wird lokalisiert und die Art der Störung angezeigt. Über Schaltausgänge wird die Anlage in einen sicheren Zustand versetzt. Dieses Sicherheitskonzept wurde von TÜV und BIA geprüft. Applikationen bis Kategorie 4 nach EN 954-1 können realisiert werden. Die angebotenen AS-i-Komponenten waren äußerst zahlreich. Sie erstrecken sich vom Minimodul (Bild ) über AS-i-Master für verschiedene SPS (z. B. Siemens S7-200, Mitsubishi AnS/QnAS) und die im ep, Heft 1/2000, S. 58, vorgestellte Kleinsteuerung Alpha 20 (Bild ) bis zu AS-i-Slaves für Schütze (s. hinten) und dezentralen Motorstartern. 463 Branche aktuell Das System TeSys gestattet für Haupt- und Steuerstrombereich den modularen, werkzeug- und drahtlosen Aufbau von Motorabgangseinheiten Foto: Schneider Electric AS-i-Minimodul Foto: Hirschmann Kleinststeuerung Alpha 20 mit AS-i-Master Foto: Mitsubishi Kompaktsammelschienen-System Maxi-PLS Foto: Rittal Modul der Reihe Sprintline in Schubeinsatztechnik Foto: ABB Schaltanlagentechnik NH-Sicherungs-Lastschaltleiste aus der neuen universellen Baureihe (rechts) - durch erweiterten Berührungsschutz kann sicher unter Spannung gearbeitet werden (links) und der sichere Einsatz von Erdungsgarnituren ist möglich Foto: Jean Müller Elektropraktiker, Berlin 54 (2000) 6 Für Bussysteme, wie Ethernet, LON, Interbus und Profibus DP existieren jeweilige Gateways und AS-i-Master, so dass AS-i als preiswerter Zubringerbus eingesetzt werden kann. Energieverteilung Kompakte Bauweise, Montagevereinfachung, Verringerung der Instandhaltungskosten, aber auch erweiterte Kommunikationsmöglichkeiten über Bussysteme und Leistungserweiterung kennzeichnen die Neuvorstellungen aus diesem Sektor. Baukasten für NS-Verteiler Mit dem neuen typgeprüften Baukastensystem SV-TS 8/Maxi-PLS für NS-Verteiler von Rittal lassen sich Schaltanlagen bis 3200 A aufbauen. Das auf das Schranksystem TS8 abgestimmte Sammelschienensystem Maxi-PLS ist gekennzeichnet durch quadratische Schienen mit den Querschnitten 45 x 45 mm (2000 A) oder 60 x 60 mm (bis 3200 A). Vier durchgehende T-Nuten ergeben frei wählbare Befestigungspunkte (Bild ). Durchgängig werden standardisierte Systemkomponenten eingesetzt. Damit entfällt die Einzelanfertigung von Montageträgern, Kupferschienen, Schienenverbindungen, Berührungsschutzelementen usw. So werden Leistungsschalterabzweige mit standardisierten Elementen und Nutensteinen an der Sammelschiene verschraubt. Auch auf der Einspeiseseite kommen fertige Verbindungselemente zum Einsatz. Die typgeprüfte Systemtechnik für die Verbindungen reicht vom Anschluss des Einspeisekabels des Schalterfeldes über den Leistungsschalter bis zur Verteilersammelschiene für NH-Sicherungs-Lastschaltleisten. Das System berücksichtigt in der Grundversion Leistungsschalter von Siemens, Moeller und ABB. Schubeinsatztechnik Mit Sprintline MNS stellte ABB Schaltanlagentechnik eine preiswerte Alternative zu bisherigen Konstruktionen vor. Mit den standardisierten, einfach planbaren Schaltfeldern kann die Energieversorgung und -verteilung im Gebäude oder in einer Industrieanlage zuverlässig und kostengünstig errichtet werden. Die Module können auch in Schubeinsatztechnik (Bild ) ausgeführt werden. Sie sind so aufgebaut, dass die Funktionseinheiten unter Spannung in eine Test- und eine Trennposition gezogen werden können. Lastschaltleisten Mit der neuen universellen Baureihe von NH-Sicherungs-Lastschaltleisten der Größen 1 bis 3 erfüllt die Fa. Jean Müller die Anforderungen von Energieversorgern und Industrie. Eine Universal-Einschwenkvorrichtung ermöglicht den Einbau von Strommessgeräten mit Messsicherungen sowie von Huckepacksicherungen für den Baustromabgriff. Die Baureihe ist für Stromstärken von 250 bis 1600 A lieferbar (Bild ). Motor- und Verbraucherabgänge Ein neues Konzept für die Schaltgerätetechnik stellte Schneider Electric/Telemecanique vor. TeSys ist eine Schützfamilie im Leistungsbereich von 4 bis 75 kW, mit Schützen, Hilfsschützen (AC-oder DC-betätigt), Motorschutzschaltern und Überlastrelais. Die räumliche und farbliche Trennung der Haupt- und Steuerstromebenen erleichtert das Anschließen. Der Anschluss erfolgt mit Schraubklemmen, Steckverbindern oder Federzugklemmen. Besonders die gleichspannungsbetätigten Geräte mit geringer Leistungsaufnahme sind für die Integration in SPS-Lösungen geeignet. Alle Geräte verfügen über zwangsgeführte Kontakte (zusätzlich Zwangsführung zwischen Haupt- und Hilfskontakten). Den Leistungsbereich von 4 bis 18,5 kW decken zwei Baugrößen mit 45 mm Baubreite ab. Gegenüber bisherigen Gerätereihen wurde der Stromverbrauch halbiert. Das Systemkonzept sieht die werkzeuglose Montage vor. Darüber hinaus geht das Quickfit-Konzept zur Konfiguration von Motorabgängen. Mit Verbindungsblöcken werden TeSys-Motorschutzschalter und -Schütze werkzeuglos, ohne Verdrahtungsaufwand, zu kompletten Motorabgängen bis 15 kW/400 V zusammengefügt (Bild ). Für Feldbussysteme, wie AS-i, Device Net, Interbus und Profibus-DP gibt es Verbindungselemente. Das Baukastensystem Sirius 3R von Siemens A & D wurde um Schütze im Leistungsbereich von 55 bis 250 kW erweitert. Die Luftschütze Sirius 3RT10 und 3RT14 (AC 3 bzw. AC 1) und die Vakuumschütze 3RT12 (AC 3, Bild ) ermöglichen in den Baugrößen S6 (55 bis 90 kW), S10 (110 bis 160 kW) und S12 (200 bis 250 kW) kompakte Verbraucherabzweige. Die Schütze in Vakuumtechnik weisen gegenüber herkömmlicher Technik die doppelte Lebensdauer auf. Einheitliche Hilfsschalterblöcke, universeller Antrieb (AC, DC; konventionell, elektronisch), Restlebensdauermeldung und Kommunikation über AS-i oder Profibus-DP kennzeichnen diese Geräte. Leitungsschutzschalter Den wirksamen Schutz von elektrischen Anlagen gewährleisten neue Leitungsschutzschalter der Reihe 1492-SP von Rockwell Automation mit Nennströmen von 1 bis 63 A und einem Kurzschlussstrom von 10 kA (Bild ). Der Kurzschlussstrom wird bereits innerhalb der ersten Halbwelle unterbrochen und so die Durchlassenergie begrenzt. Der Schalter wird dabei weniger abgenutzt. Die Reihe bietet die Auslösekennlinien Typ B, Typ C und Typ D. Betriebsmittel für MS-/HS-Netze Unübersehbar war der Innovationsschub bei Anlagen, Systemen, Produkten und Dienstleistungen im Bereich MS-/HS-Energieübertragung und -verteilung. Schwerpunke bildeten IT-Lösungen in Leitsystemen mit intelligentem Energiemanagement, Einrichtungen zur Erfassung der Netznutzungsentgelte und des Stromverbrauchs sowie Geräte und Messtechnik zur Sicherung der Netzqualität. Vorgestellt wurden u. a. innovative Betriebsmittel für die Hoch- und Mittelspannungsebene, die kompakter aufgebaut sind. So verringert sich der Platzbedarf für eine gasisolierte 145-kV-Schaltanlage auf die Hälfte. Siemens stellte einen Kurzschlussstrom begrenzenden Schnellschalter für Mittelspannung vor. Direkt optisch gesteuerte Thyristoren unterbrechen den Strom in weniger als einer Netzperiode. Ein weiteres, Siplink getauftes Betriebsmittel stand im Schaltanlagenwerk Frankfurt/M. und konnte vom Messestand im Online-Betrieb gefahren werden (Bild ). Durch Zwischenschaltung einer Stromrichterschaltung mit IGB-Transistoren werden Stabilität und Spannungsqualität verbessert sowie eine Optimierung der Leistungsflüsse erreicht. J. Krause, H. Kabisch, J. Wede Elektropraktiker, Berlin 54 (2000) 6 466 Branche aktuell Vakuumschütz 3RT12 für Leistungen bis 250 kW Foto: Siemens Siplink (Siemens Multifunctional Power Link) verbessert die Netzqualität und optimiert den Leistungsfluss. Erste Anwendungen sind Kurzkupplungen für nichtsynchrone Netze Foto: Siemens Leitungsschutzschalter der Reihe 1492-SP für Kurzschlussströme bis 10 kA Foto: Rockwell Automation
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Autoren
- J. Krause
- H. Kabisch
- J. Wede
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