Ethernet-Steuerung Kleinsteuerung eignet sich als dezentrale Lösung für Automatisierungsaufgaben

Mit der Embedded-Steuerung ILC 150 ETH stehen dem Anwender auch in der Kleinsteuerungsklasse die Informationstechnik und durchgängige Kommunikationskonzepte zur Verfügung. Die Steuerung unterstützt das Inline-E/A-Programm von Phoenix Contact und ist damit eine kompakte Ethernet-Steuerung für SPS-Anwendungen. Mit der Automatisierungs-Software PC Worx verfügt die Steuerung zudem über eine leistungsfähige Software-Ausstattung.

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Maschinen und Anlagen stellen heute hohe Anforderungen an die Steuerungstechnik. Schnelle Reaktion auf Zustandswechsel, geringe Zykluszeiten, die Anbindung an das Produktionsnetzwerk sowie die Querkommunikation zu anderen SPSen sind Eigenschaften, die Steuerungen als Basisausstattung mitbringen sollten. Der Trend aus dem Heim- und Freizeit-Bereich, immer mehr IT-Funktionen in einem Gerät zu integrieren, wird auch die Automatisierung immer stärker prägen.

Ethernet-vernetzte Produktionsmaschinen oder übergeordnete ERP- (Enterprise Ressource Planning)-Systeme sind Beispiele für IT-Techniken, die heute eingesetzt werden. Erforderlich ist dafür eine leistungsfähige Hardware – auch in der Klasse der Kleinsteuerungen. Produkte mit Ethernet-Schnittstelle und integrierten Software-Komponenten zu einem günstigen Preis sind gefragt.

Steuerung bietet viel Leistung bei geringer Größe

Mit der Embedded-Steuerung „ILC 150 ETH“ (Bild 1) bietet Phoenix Contact eine kompakte und leistungsfähige Kleinsteuerung. Das Gerät verfügt über einen Nios-II-Chipsatz von Altera, der mit dem Echtzeit-Betriebssystem Embos arbeitet. Damit steht genug Rechenleistung in der Binär- und Wort-Verarbeitung, aber auch für komplexere Automatisierungsaufgaben, zur Verfügung. Die Programmierung erfolgt mit der Automatisierungs-Software PC Worx. Die Software dient der durchgängigen Programmierung aller Phoenix- Contact-Steuerungen auf der Basis von IEC 61131.

Für jede Anwendung bietet der ILC 150 ETH eine Automatisierungslösung, die den Anwendungsprozess optimiert. Die Klein-SPS ILC 150 ETH eignet sich als zentrale Steuerung für kleine Applikationen sowie als dezentrale Lösung für größere Automatisierungsaufgaben.

Dezentrale Steuerung hat Vorteile

Dabei bietet die dezentrale Lösung nicht nur während des Betriebs, sondern bereits in der Planungs- und Erstellungsphase einer Anlage viele Vorteile. Die kleineren Programme dezentraler Steuerungen sind überschaubarer und weniger fehleranfällig. Außerdem können sie aufgrund der geringeren Komplexität schneller erstellt werden. In der Inbetriebnahmephase fügen sich die getesteten Module schneller zur Gesamtanlage zusammen, und im Service-Fall sind die Reparaturzeiten deutlich kürzer.

Eine Steuerungsaufgabe kann immer dann optimal gelöst werden, wenn die Steuerung durch ein Engineering-System ergänzt wird, das eine breite Auswahl an Sensoren und Aktoren sowie die Ankopplung an das HMI (Human Machine Interface Mensch-Maschine-Schnittstelle) ermöglicht. Diese Komponenten sollten möglichst einfach miteinander kombiniert werden können. Und auch die Ankopplung an das HMI muss möglichst intuitiv und damit wirtschaftlich funktionieren – gemäß Plug&Play.

Hardware ist nach E/A-Anforderungen erweiterbar

Die Kleinsteuerung ILC 150 ETH unterstützt mit ihrer integrierten Schnittstelle das Installationssystem Inline von Phoenix Contact, bei dem sich die Ein- und Ausgänge einfach aneinanderreihen lassen (Bild 2). Alle denkbaren Sensor- und Aktor-Schnittstellen, von digitalen und analogen Ein- und Ausgängen bis zu Funktionsklemmen zum Steuern und Regeln, sind vorhanden. Zur Integration weiterer dezentraler Geräte gibt es neben der Ethernet-Kopplung eine Interbus-Schnittstelle.

Weil die Bediengeräte und Steuerungen von Phoenix Contact durchgängig die Ethernet-Schnittstelle unterstützen, kann der ILC 150 ETH mittels Plug&Play an das HMI gekoppelt werden. So können die Bediengeräte auf einfache Weise in das vorhandene Ethernet-Netzwerk integriert werden, in dem sich auch die Steuerungen befinden. Die Kommunikation kann dann von der Feldebene über die Bedienebene bis zum Prozessleit- oder ERP-System erfolgen (Bild 3).

Bedienung der Steuerung über Standard-HMI oder Web-Server

Maschinenbedienung und Betriebsdatenerfassung mittels Standard-HMI ist nur eine Möglichkeit. Noch bequemer ist der Einsatz eines Web-Servers auf der Steuerung. Der Einsatz gängiger Protokolle und Techniken aus der IT-Welt wie FTP (File Transfer Protocol) oder HTTP (Hypertext Transfer Protocol) in der Automatisierungstechnik ist dabei sinnvoll. So besitzt der ILC 150 ETH einen Web- und einen FTP-Server. Mittels Anwenderbausteinen kann die Steuerung auch als FTP-Client fungieren. So können Daten mittels FTP-Zugriff über standardisierte Windows-Mechanismen auf der Steuerung abgelegt oder hochgeladen werden.

Mit einem Web-Server und einem Standard-Web-Browser sind dabeikostengünstige Lösungen für die Maschinenbedienung und Visualisierung möglich, die nicht lokal auf die Anlagenapplikation beschränkt sein müssen. Ein Fernzugriff über Intranet oder Internet kann ebenfalls über einen Web-Server erfolgen.

Zur Anzeige der Visualisierungsseiten wird lediglich ein Standard-Browser mit Java-Unterstützung benötigt. Die Webseiten werden über ein einfach zu bedienendes Werkzeug erstellt. Weil das Werkzeug eine direkte Datenkopplung mit der Steuerungs-Software PC Worx ermöglicht, werden Fehleingaben der Datenpunkte vermieden und der Komfort erhöht.

Neben der hohen Performance und den vielen integrierten Funktionen bietet die Kleinsteuerung ILC 150 ETH interessante Kommunikationsmöglichkeiten. Fast alle gängigen Kommunikationsverfahren können mit der Kleinsteuerung genutzt werden. Dies wird durch die transparenten Bausteine TCP (Transmission Control Protocol) und UDP (User Datagram Protocol) möglich. Beliebige Protokolle wie Modbus TCP oder Bacnet (Building Automation and Control Networks) können über derartige Anwender-Bausteine programmiert wer-den. Ein direkter Zugriff auf SQL-Datenbanken ist möglich. MM

Dipl.-Ing. Holger Meyer, ist Produktmanager Steuerungstechnik bei der Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Blomberg

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