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DER KONSTRUKTEUR 3/2015

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AKTUELL KOMMENTAR Von

AKTUELL KOMMENTAR Von Menschen und Maschinen Die Stromversorgung ist das Herz der Maschine Was hat eine komplexe Maschinensteuerung mit dem Aufbau und der Struktur eines menschlichen Körpers zu tun? Diese anatomische Frage scheint im ersten Ansatz etwas weit hergeholt. Auf den zweiten Blick sind aber Analogien zwischen Körperfunktionen und integrierten Systemen in der Automatisierungstechnik sehr wohl zu entdecken. Es ist bei Maschinen und Anlagen genau wie beim menschlichen Körper. Sobald ein Organ Probleme macht, ist das gesamte Wohlbefinden gefährdet. Im übertragenen Sinne hängen daher Betriebssicherheit und Verfügbarkeit von Produktionsanlagen sehr stark davon ab, ob das komplexe Zusammenspiel der eingesetzten Komponenten auch in kritischen Situationen perfekt funktioniert. Eine effiziente Stromverteilung, die selektive Absicherung der DC24V-Stromkreise und die kommunikative Anbindung an die Steuerungsund Leittechnik spielen dabei eine herausragende Rolle, um die Sicherheit in den Anlagen und deren durchgängige Verfügbarkeit zu erhöhen. Unter allen eingesetzten Komponenten werden dabei oft Stromverteilung und Stromversorgung unterschätzt. Konstrukteure Erich Fischer, Leiter der Division Industry, Energy& Equipment, E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH, Altdorf Was hat eine komplexe Maschinensteuerung mit dem Aufbau und der Struktur eines menschlichen Körpers zu tun? Diese anatomische Frage scheint im ersten Ansatz etwas weit hergeholt. Auf den zweiten Blick sind aber Analogien zwischen Körperfunktionen und integrierten Systemen in der Automatisierungstechnik sehr wohl zu entdecken. sollten diesen Fehler nicht machen. Der Vergleich zwischen Maschine und Mensch beginnt bei der SPS. Diese übernimmt die wichtige Rolle als Gehirn der gesamten Maschine. Dieses Gehirn ist über Adern in Form einer möglichst optimalen Verdrahtung mit dem Herz-Kreislauf-System, also der zentrale Energieversorgung angeschlossen. Im Betrieb hat nun das Gehirn SPS die Aufgabe, die Signale von Augen, Nase, Ohren, Temperatur usw. – also der Sensorik – abzufragen und zu verarbeiten. Das zentrale Nervensystem des menschlichen Körpers könnte man in der Anlagentechnik mit dem jeweils eingesetzten Feldbussystem vergleichen. Dieses Feldbussystem transportiert alle Informationen in das SPS-Gehirn. Dort werden die Informationen dann durch die dortige Software – sozusagen die Bildung und das Wissen der Maschine – verarbeitet. All diese Teile versorgt das Herz der Anlage – ein 24V-Schaltnetzteil – mit Energie, egal ob es dabei zum Beispiel um Aktoren wie Magnetventile oder motorische Antriebe geht. Das zentrale Nervensystem Feldbus bringt all diese Funktionen so koordiniert in Interaktion, dass die Maschine sicher laufen und agieren kann, ohne zu stolpern, oder zu stocken. Dieser ganz spezielle techno-anatomische Ansatz macht deutlich, wie wichtig es auch bei komplexen Maschinen- und Anlagenabläufen ist, alle Komponenten zuverlässig und zu jedem Zeitpunkt mit Energie zu versorgen. Nur dann kann der Körper (die Anlage) große Sprünge machen. Wird die SPS (das Gehirn) nicht ausreichend mit Energie durch das Schaltnetzteil (das Herz) versorgt, droht das Gehirn seinen Dienst zu versagen und der Körper kollabiert. Dies gilt es natürlich nicht nur beim Menschen, sondern auch beim Gebilde Maschine oder Anlage tunlichst zu vermeiden. Sehr plakativ führt dies vor Augen, wie wichtig sowohl die richtige Auswahl des Schaltnetzteiles als auch die optimale Auslegung der Verkabelungsadern sind. Busfähige Stromverteilungssysteme und elektronische Sicherheitsautomaten sind unverzichtbare Basis der Automatisierung Denn nur wenn die richtigen Adern zu allen wichtigen Organen führen, kann Dr. Anlageninstandhalter vorhandene oder gerade entstehende Probleme beim täglichen Anlagen-Gesundheitscheck erkennen und beheben. Dies unterstreicht im übertragenen Sinne, dass nur eine optimierte Stromverteilung ein langes Leben der Anlage garantiert, dem inzwischen dann gar nicht mehr so unbekannten Wesen. Nur so lassen sich unerwünschte und auch gefährliche Betriebszustände verhindern. Deshalb setzen nahezu alle Industriebranchen strombegrenzende, elektronische Schutzschalter oder Sicherungsautomaten wie kleine EKG- Geräte zur Absicherung der DC 24 V- Verbraucher ein. Sensoren, Sicherheitsmodule, Feldbuskoppler, Touchscreens, SPS und Antriebssteuerungen sind die Stromverbraucher in den gängigen Anlagen der Automatisierungstechnik, und diese Organe werden durch die richtigen Aderbahnen und EKG-Geräte versorgt und überwacht – damit Maschinen zuverlässig arbeiten. www.e-t-a.de 8 Der Konstrukteur 3/2015

Umfangreiches Jahrbuch zur Dichtungstechnik Isgatec hat das Dichtungstechnik Jahrbuch 2015 herausgegeben. Die thematischen Schwerpunkte sind Trends & Dienstleistungen, Werkstoffe, Statische Dichtsysteme und Formteile, Dynamische Dichtsysteme und Tribologie, Flüssigdichtsysteme, Klebetechnik, Be- und Verarbeitung sowie Mess- und Prüftechnik. Das Jahrbuch beinhaltet neben Grundlagen und Einführungsbeiträgen ausführliche Fachbeiträge aus Wissenschaft und Praxis, die den aktuellen Stand der Technik in diesen Segmenten widerspiegeln. Es bietet einen Überblick der verschiedenen Dicht- und Klebesysteme, sowie der vor- und nachgelagerten Prozessstufen. Jeder Beitrag ist in sich geschlossen und bildet einen Teilbereich ab. Die einzelnen Fachbeiträge geben dabei branchenübergreifend Impulse und Lösungen für die tägliche Arbeit und Entwicklungen. www.isgatec.com Sensor+Test 2015 Vom 19. bis 21. Mai 2015 findet in Nürnberg wieder die Fachmesse Sensor+Test statt. Sie richtet sich an alle Experten, Entwickler und Entscheider aus allen Branchen, in denen technisch gemessen, geprüft, getestet oder überwacht wird. Das Sonderthema ist dieses Jahr die Umweltmesstechnik. Parallel zur Messe veranstaltet der AMA Verband für Sensorik und Messtechnik die AMA-Kongresse Sensor und IRS2. Spezialisten aus Wissenschaft und Industrie präsentieren neueste Ergebnisse aus Forschung und Entwicklung und laden die Teilnehmer zum fachlichen Austausch ein. www.sensor-test.com Neue Studien zum Leichtbau-Potenzial Ein Konsortium hat sich im Oktober 2014 zur „Initiative Massiver Leichtbau Phase II Leichtes Nutzfahrzeug“ zusammengefunden. Die Initiative hat zwei neue Studien in Auftrag gegeben, die das Leichtbau- Potenzial eines leichten Nutzfahrzeugs (Carrier) untersuchen. Die Studie „Leichtbaupotenziale massivumgeformter Komponenten LNfz“ führt die fka Forschungsgesellschaft Kraftfahrwesen mbH Aachen im Auftrag der Initiative Massiver Leichtbau durch. Eine Fahrzeuggesamtanalyse soll das Potenzial der Gewichtseinsparung an einem leichten Nutzfahrzeug aufzeigen. Eine zweite Studie führt zeitgleich das IPEK Institut für Produktentwicklung am Karlsruher Institut für Technologie durch: Unter dem Titel „Sensitivitätsanalyse von Stahleigenschaften in modernen Fahrzeuggetrieben im Hinblick auf Gewichteinsparpotenziale“ wird das Getriebe hinsichtlich weiterer Gewichteinsparpotenziale bei Verwendung fortgeschrittener Werkstoffkonzepte untersucht. www.massiverleichtbau.de AKTUELL hydraulic cylinders • ISO standard or customized • Top quality engineered design • Rugged construction & full options CK square heads CC high pressure SSI servocylinder Kongress zu Kunstoffen im Automobilbau Über die Fahrzeugkonzepte der Zukunft sprechen Experten beim internationalen Kongress „Kunststoffe im Automobilbau“ des VDI Wissensforums am 18. und 19. März in Mannheim. Unter Leitung von Prof. Rudolf C. Stauber berichten Automobilhersteller und -zulieferer über Faserverbundbauweisen, flächige Heizsysteme für Elektrofahrzeuge, folienhinterspritzte oder tiefgezogene Formteile und Kunststoffverscheibungen mit integrierten elektrischen und elektronischen Funktionen. Die Plenarvorträge von Volkswagen, Visio und der RWTH Aachen behandeln Zukunftsforschung, Leichtfahrzeugkonzepte für die Elektromobilität und 3D- Druck. Es folgen drei parallele Vortragsstränge mit den Schwerpunkten Interieur, Exterieur, Innovation und Ökonomie, Werkstoffe, Antriebsstrang sowie Leichtbau und Fertigung. Am zweiten Tag stehen 3D- Druck, Nachhaltigkeit und innovative Anwendungskonzepte neben Technologie und Komponententechnik im Mittelpunkt. Anmeldung unter www.kunststoffe-im-auto.de www.vdi-wissensforum.de CKA Atex certified Marine stainless steel Railway switches www.atos.com Der Konstrukteur 3/2015 9 ATOS.indd 1 12.02.2015 06:10:26

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