Die S7-1500-Controller CPU 1516pro-2 PN und CPU 1516pro F-2 PN (Safety integriert) sind im Look-and-feel der dezentralen Peripherie ET 200pro für raue Umgebungen ausgelegt.

Die S7-1500-Controller CPU 1516pro-2 PN und CPU 1516pro F-2 PN (Safety integriert) sind im Look-and-feel der dezentralen Peripherie ET 200pro für raue Umgebungen ausgelegt. Siemens

Für die Steuerung an der Maschine, einen Schaltschrank zu verwenden ist gängige Praxis – bisher. In vielen Fällen ist dies aber recht aufwendig. Der Platzbedarf steigt und man muss sich um die Kühlung des Schaltschranks Gedanken machen. Die Steuerung direkt an die Maschine zu setzen, hat daher gerade bei kleinen und mittleren Mengengerüsten Vorteile.

Die Migration aus dem Schaltschrank unterstützt Siemens mit dem Peripheriesystem Simatic ET 200pro, einem modularen System mit Steuerungen und I/O-Modulen in Schutzart IP65/67. Jüngste Systemerweiterungen betreffen die Steuerungen, die mit der CPU 1516pro-2 PN und der CPU 1516pro F-2 PN nun auch die S7-1500er-Baureihe ins Maschinenbett portieren. Die Steuerungen verfügen über zwei getrennte Profinet-Schnittstellen. Damit lässt sich komfortabel die in der Praxis häufig geforderte Netztrennung zwischen IT-Welt und Automatisierungsebene realisieren. Beides sind vollwertige Profinet-Schnittstellen, über die Echtzeitanforderungen oder Kopplungen von Steuerungen realisiert werden können. Die Controller lassen sich zusätzlich als OPC-UA-Server betreiben und damit direkt an ein übergeordnetes Datenerfassungssystem oder eine beliebige Visualisierung koppeln. OPC UA stellt dafür alle nötigen Prozessdaten wie Messwerte, Maschinendaten und Parameter zur Verfügung und bietet die Möglichkeit, diese semantisch zu beschreiben. Die beiden Steuerungen lassen sich mit allen verfügbaren Modulen kombinieren. Die Migration bestehender Projekte erfolgt über das Engineering Framework TIA Portal.

Intelligente Anbindung von Aktoren und Sensoren

Mit den ET 200pro-Controllern bringt Siemens die Performance der S7-1500-Steuerungsgeneration ins Feld.

Mit den ET 200pro-Controllern bringt Siemens die Performance der S7-1500-Steuerungsgeneration ins Feld. Siemens

Sensoren und Aktoren sind integraler Bestandteil für eine durchgehende Automatisierung. Die intelligente Anbindung von Sensoren und Schaltgeräten an die Steuerungsebene dient einem präzisen Fertigungsprozess. Zusätzlich zu den digitalen und analogen Modulen unterstützt der Systembaukasten ET200pro auch den Kommunikationsstandard IO-Link. IO-Link vereinfacht in der Feldebene die Integration aller Komponenten und sorgt für Durchgängigkeit und Effizienz auf den letzten Metern zum Prozess – und damit für eine lückenlose Kommunikation. Die gesamte Konfiguration kann in der Kopfsteuerung gespeichert werden, bei einem Ersatzteil ist somit keine neue Parametrierung notwendig.

Mit dem Kommunikationsmodul RF170C und der Nutzung des Ident-Systems mit dezentraler Peripherie ist es nun möglich, optische Schreib-Lese-Geräte sowie Handlesegeräte einzubinden und über das TIA Portal zu parametrieren. Durch die Integration des RFID-Tracking-Systems sind völlig neue Möglichkeiten gegeben, die Produktions- und Lieferkette zu jeder Zeit uneingeschränkt einzusehen. So können Materialflüsse geplant und Prozesse gesteuert werden.

Integrierte Sicherheitstechnik für raue Einsatzbedingungen

Die Controller sind mit allen IO-Modulen der ET-200pro-Familie kombinierbar …

Die Controller sind mit allen IO-Modulen der ET-200pro-Familie kombinierbar … Siemens

Die integrierte Sicherheitstechnik der CPU 1516pro F-2 PN schafft Platz- und Kosteneinsparungen gegenüber konventionellen Lösungen. Sicherheitsfunktionen wie in einer Simatic S7‑1500 nach IEC 61508 SIL 3 und EN ISO 13849‑1 PL e lassen sich über Safety Integrated ansteuern. Neue Anlagenkonzepte mit reduziertem Verkabelungsaufwand können so umgesetzt werden.

Die ET200pro-Steuerungen kommen insbesondere dort zum Einsatz, wo ein rein modularer Aufbau mit unterschiedlichen Funktionen bei rauen Umgebungsbedingungen direkt an der Maschine gefordert ist. Beispielsweise bei direkter Ansteuerung von Antrieben in Elektrohängebahnen, Förderbändern und Hubwägen. Das robuste IO-System nach IP65/67 hält Temperaturen von -25 bis 55 °C stand; erschwerte bis extreme Bedingungen schränken somit die Produktivität des Systems nicht ein. Im Servicefall erweist sich die Diagnose als benutzerfreundlich. Die Meldungen werden im Klartext dargestellt und auf dem HMI via Webserver sowie im TIA Portal automatisch angezeigt. Die effiziente Fehleranalyse und die schnelle Fehlerlokalisierung beschleunigen die Inbetriebnahme und minimieren Stillstandszeiten im Betrieb. Im Servicefall ist es möglich, mit dem Simatic Automation Tool direkt über den RJ45 Port der dritten Profinet-Schnittstelle das Projekt einzuspielen – auch ohne TIA Portal.

Die Verlagerung der Intelligenz aus dem zentralen Schaltschrank auf Distributed Controller an den einzelnen Stationen wirkt sich positiv auf die Verfügbarkeit einer Anlage aus. Sollte es zu einer Störung an einer Station kommen, kann diese behoben werden, ohne dass die gesamte Anlage steht. Mittels Echtzeit-Trace-Funktion lassen sich Anwendungsprogramme analysieren. Der gesamte Prozess wird dabei visualisiert, um die Ereignisse leicht nachvollziehen zu können. Dabei sind bis zu vier unabhängige Traces gleichzeitig möglich.

Modulvielfalt bei einfacher Verkabelung vom Sensor bis zum Frequenzumrichter

… wie auch mit passenden den Softstartern und Frequenzumrichtern in IP65/67.

… wie auch mit passenden den Softstartern und Frequenzumrichtern in IP65/67. Siemens

Durch den modularen Aufbau der dezentralen Peripherie können vielfältige Konfigurationen eingerichtet werden. Digitale und analoge Ein- und Ausgabemodule können flexibel aneinandergereiht werden. Das ermöglicht eine individuelle Zusammenstellung der Module. Mit diesem Modulportfolio lassen sich kundenspezifische Wünsche ohne Probleme umsetzen. Die integrierten Frequenzumrichter und Motorstarter sparen Verkabelung, reduzieren bewegliche Teile und ermöglichen einen schnellen Modulaustausch, der auch im laufenden Betrieb vorgenommen werden kann.

Mit der Konfigurationssteuerung (Optionenhandling) ist es möglich, über ein standardisiertes Programm mehrere Hardwarevarianten zu unterstützen. Hierbei kann vor Ort der Aufbau flexibel angepasst werden, zum Beispiel über das HMI oder den Webserver, ohne dass sich das Projekt ändert.