Industrie 4.0 Logistiksysteme mit „denkendem“ Motormanagement automatisieren

Ist die Realisierung von Industrie 4.0 noch in weiter Ferne und vielleicht sogar utopisch? Oder lässt sich die Fabrik der Zukunft bereits heute aus einem Zusammenspiel der momentanen Technologien realisieren? MSF Vathauer Antriebstechnik und Weidmüller machen einen Schritt in Richtung Industrie 4.0 mit einem intelligenten Motormanagementsystem für Logistiksysteme.

Anbieter zum Thema

Weidmüller Deutschland

compmall GmbH

MicroControl GmbH & Co. KG

MSF-Vathauer Antriebstechnik GmbH & Co. KG

Weidmüller Interface GmbH & Co. KG

Die vierte industrielle Revolution – kurz als Industrie 4.0 bezeichnet, wird konkret. In sogenannten cyberphysikalischen Systemen, dem Kernstück der neuen Philosophie, verfügt jedes Werkstück über ein digitales Produktgedächtnis, das definiert, was es ist und was als Nächstes mit ihm geschehen soll – über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg vom ersten Bearbeitungsschritt bis zur Logistik. Die sich selbst organisierende Fabrik mit ihren eingebetteten Systemen wird real. Auf dem Gebiet der eingebetteten Systeme hat MSF-Vathauer einen Beitrag geleistet, um autonome Entscheidungsprozesse im Unternehmen sowie ganze Wertschöpfungsnetzwerke in nahezu Echtzeit steuern und optimieren zu können. MSF Vathauer präsentiert ein Antriebs-Automatisierungssystem um beispielsweise Logistiksysteme sowie andere industrielle Anwendungen mit und ohne übergeordneter Anlagensteuerung zu automatisieren und entsprechend sich wandelnden Produktionsprozessen anzupassen. Das „denkende“ Motormanagement wird dezentral über eine Energiebusleitung im Maschinenfeld verteilt, wobei alle Motormanagementkomponenten untereinander kommunizieren. Bei dem Motormanagementsystemen vertraut der Systempartner auf FieldPower von Weidmüller. FieldPower ist ein modulares Energiebussystem für die dezentrale Automatisierung. Die Antriebskomponenten werden auf die im Feld montierten FieldPower Boxen aufgesteckt, mit einer verkürzten Installations- und Inbetriebnahmezeiten, sowie modularem Aufbau von Produktionsstrukturen. Auch die Anlagenplanung kann mit dieser Antriebslösung schneller erfolgen.

Motorstarter übernehmen die komplette Automatisierung

Für Logistiksysteme offeriert MSF Vathauer den Mono-Switch FieldPower Even Thinking. Das dezentrale Antriebssystem kommt mit seiner internen Steuerungslogik (Even Thinking) ohne eine übergeordnete Anlagensteuerung aus. Sobald ein Werkstück sich meldet, wird es von einem direkt am Motorstarter angeschlossenen Sensor identifiziert. Anschließend wird das Signal an entsprechende Antriebe weitergegeben. Diese sorgen dann für einen dem Prozess zugeordneten Ablauf – dargestellt an einer staudrucklosen Förderanlage. Explizit, sobald das Fördergut an seinem Bestimmungsort ankommt, wird eine Empfangsbestätigung gemeldet, so dass das vorherige Förderelement „weiß“ – „Fördergut ist angekommen“, im Bedarfsfall kann neues Fördergut geschickt werden. Sollte sich der Produktions- oder Logistikfluss ändern, kann man das Motormanagement schnell dem neuen Produktions- und Förderprozess anpassen, einfach durch Hinzufügen oder Herausnehmen von Antriebseinheiten im Energie- und Kommunikationsstrang. Somit werden die Fördereinheiten, wie auch die Kommunikation zwischen den Förderelementen flexibel auf neue Produktionsbedürfnisse angepasst. Einfach: Plug and Play. Die direkt in den Förderanlagen integrierten Motorstarter übernehmen die komplette Automatisierung, lediglich für die Einspeisung und Absicherung der Netzspannung ist ein Mini-Schaltschrank notwendig. Die verwendeten Standard-Sensoren werden ebenfalls mit Standardleitungen direkt am Motorstarter angeschlossen. Durch die einfache Montage der Energieverteilung sowie die effiziente Installation aller Motoranschaltungen und Sensoren lassen sich Installationszeiten um bis zu 50 Prozent reduzieren.

Ergänzendes zum Thema

Energiebussystem FieldPower

FieldPower ist ein Energiebussystem von Weidmüller, das als modulare Basis für die dezentrale Automatisierung zum Einsatz kommt. Das System basiert auf der FieldPower-Box und einer ungeschnittenen Standardrundleitung, die in den Querschnitten von 2,5 mm², 4 mm² und 6 mm² verwendet werden kann. Die FieldPower-Box übernimmt die Einspeisung, Abzweig und Verteilung der Energie. Innerhalb der Box kommen Kontakteinheiten mit Schneidklemm-Technik (IDC-Technologie) und farbigen Anschlussstellen zum Einsatz, wodurch eine hohe Fehlersicherheit bei der Verdrahtung gewährleistet ist. „MSF Vathauer Antriebstechnik“ hat für seine Geräte die FieldPower-Box als Basis gewählt und so die Energieverteilung und Motorsteuerung direkt an den Einsatzort gebracht, dazu werden die Geräte einfach auf die vor Ort montierte FieldPower-Box aufgesteckt.

Dezentraler Controller steigert Flexibilität in Power & Free-Förderanlagen

Power & Free-Förderanlagen sind robuste und zuverlässige Materialfluss-Systeme mit einer hohen Flexibilität für den Anwender. Diese Systeme eignen sich für Transportaufgaben unter schwierigen Umgebungseinflüssen, wie Schmutz und hohen Temperaturen. Durch den Einsatz des dezentralen Power & Free Energy Saver Controllers erreicht man bereits in der Planungs- und Automatisierungsphase eine große Flexibilität. Die Installation des Controllers kann an jeder beliebigen Stelle in Nähe der Aktoren im Maschinenumfeld erfolgen, bei P&F-Förderanlagen dezentral entlang der Schienensysteme. Die Versorgung und Steuerung der Anlage geschieht über eine Energie- und Datenbusleitung. Dazu transformiert ein P&F-Systembusinterface die standard CANopen Signale auf ein System-CANopen Signal. Anschließend werden die Steuersignale des CANopen Bus und die Versorgungsspannung in einer gemeinsamen Standardleitung zusammengefasst. Der daraus resultierende Energie- und Datenbus – in einer gemeinsamen Leitung geführt – wird entsprechend der Schienenführung an die jeweiligen Controller verteilt, der Förderprozess wird angesteuert. Mit dem System lassen sich System-CANopen Leitungslängen von 300 m und mehr realisieren. Auch Stichleitungen in Linien- und Baumstrukturen lassen sich problemlos verlegen. Anwender bestätigen: Der erzeugte „System CANopen Bus“ läuft robust und

störungsfrei. Der Controller besitzt mehrere Eingänge für Initiatoren sowie eine RS 485-Schnittstelle - z.B. für eine RFID Antenne. Der Anschluss für eine Handbediensteuerung ist ebenfalls integriert.

Energieeinsparungen bei maximaler Performance sind in modernen Anlagen von großer Bedeutung. Das System mit integriertem Energiemanagement erzielt verfahrenstechnische Energieeinsparungen in der Anlage von min. 30 Prozent.

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