Dezentrale Steuerungssysteme sind die Rettung

August 04, 2017, by Bob White

Weniger Kabel, kleinerer Schaltschrank, weniger Wärme… Mehr Flexibilität!

Weniger Kabel, kleinerer Schaltschrank, weniger Wärme… Das klingt hervorragend. Kann man das alles mit einer dezentralen Lösung erreichen?

Absolut – und sogar noch mehr!

Eine dezentrale Steuerungsarchitektur bedeutet, die Motion-Control-Antriebe aus dem vollgestopften Schaltschrank zu entfernen und sie in der Nähe der Motoren zu platzieren – in den Bereich der Maschine, in dem die Bewegung erzeugt wird. Indem diese Antriebe an der Maschine platziert werden, verringert sich natürlich die Größe des Schaltschranks – doch gibt es auch weitere Vorteile?

dezentrale Steuerungsarchitektur Eine dezentralisierte Architektur bedeutet nicht nur, die Antriebe an die Maschine zu verlagern, um sie nahe an den Motoren zu platzieren oder darin zu integrieren, sondern wirkt sich auch auf die Auslegung des gesamten Steuerungssystems aus. Denken Sie an eine konventionelle zentralisierte Steuerungsarchitektur – alle Ihre Antriebe, Spannungsversorgungen und anderen E/A sind in einem großen Schaltschrank eingepfercht und Kabel werden zu jedem Motor geführt. Im Klartext bedeutet das jede Menge Kabel (Leistung und Rückführung für jeden Motor)... Bei einer dezentralen Lösung muss die Motor-, Rückführungs- und Feldbus-Kommunikation über eine einzelne Leitung geführt werden, und die Steuerungsarchitektur ermöglicht die Kommunikation über die Feldbus-Schleife.

Bei einer 8-achsigen Maschine – mit einem Schaltschrank in 5 Metern Entfernung vom ersten Motor und nachfolgenden Achsen in 3 Metern Entfernung – summiert sich dies bei einer zentralen Auslegung schnell auf 250 Meter Kabel (Leistung und Rückführung).

Centralized vs Decentralized Stellen Sie sich jetzt eine dezentrale Lösung vor, bei der sich die Antriebe nur einen Meter von dem Motor entfernt befinden, den sie antreiben – die Gesamtkabellänge reduziert sich auch um 35 Meter! Rechnen Sie selbst – das sind 86 % weniger! Fügen Sie noch erweiterte Ein-/Ausgänge hinzu, und Ihre Einsparungen belaufen sich auf fast 90 %. erheblich reduzierte Kabelkosten – und zwar nicht nur wegen der deutlich geringeren Kabellänge, sondern auch durch geringere Kosten für Kabelkanäle und einen geringeren Aufwand für die Verlegung der Kabel.

Doch es gibt noch mehr – oder sollte ich weniger sagen? Ein kleinerer Schaltschrank und weniger Elektronik bedeuten weniger abzuleitende Wärme – Elektronikbauteile mögen in der Regel keine Wärme, sodass sie kalte Luft benötigen, die durch ein geeignetes Kühlsystem bereitgestellt wird. Weniger Wärme, weniger Bedarf an teuren Kühleinheiten UND weniger Energieverbrauch.

Ein weiterer wichtiger Vorteil, der einem im Hinblick auf eine dezentrale Auslegung vielleicht nicht sofort in den Sinn kommt, ist Flexibilität! Eine von Grund auf dezentral ausgelegte Antriebsarchitektur eröffnet zahlreiche neue Möglichkeiten. Zum Beispiel eine flexiblere Modularisierung. Über dieses Modularisierungskonzept sprechen wir beim nächsten Mal in einem Folgebeitrag.

All diese Vorteile ermöglichen es OEMs (Maschinenbauer), effizientere Maschinen mit weniger Komponenten zu bauen, die Montagedauer zu verkürzen und ihre Entwürfe flexibler auszulegen – was die Marktfähigkeit der Maschine verbessert. Endanwender wissen die niedrigeren Betriebskosten und höhere Zuverlässigkeit zu schätzen – sowie potenzielle Platzersparnisse in ihren Produktionshallen.

Dezentrale Steuerungssysteme sind die Rettung

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