Flexibles I/O-System für alle Feldbusprotokolle

Automatisierung beim Automobilzulieferer

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Der Automobilzulieferer Brose setzt in seiner Fertigung auf dezentrale Automatisierung mit robusten und zuverlässigen Komponenten nach IP20. Geringer Platzbedarf, einfache und schnelle Erweiterbarkeit sowie die Integration unterschiedlicher Bussysteme sind hier die wichtigsten Anforderungen. Zum Einsatz kommen das Wago-I/O-System 750 sowie elektronische Schutzschalter der Epsitron-Familie.
Frank Sünkel ist Technischer Vertriebs- berater bei der Wago Kontakttechnik GmbH & Co. KG in Minden
Die Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. beliefert weltweit rund 80 Automobilmarken sowie über 30 Zulieferer mit Systemen für Fahrzeugtüren, Heckklappen und Sitzstrukturen sowie elektrischen Antrieben. Für die Anbindung der Automatisierungskomponenten in den Produktionsanlagen setzt Brose auf das modulare I/O-System der Serie 750 von Wago. „Wir müssen Anlagen mehrerer Hersteller mit unterschiedlichen Bussystemen integrieren und die Komponenten gegen die oft rauen Umweltbedingungen schützen. Für die Hardware bleibt da nur wenig Platz. Sie muss deshalb sehr kompakt und trotzdem maximal flexibel sein“, erläutert Alexander Gran, zuständig für die Softwareentwicklung und Elektrotechnik in der Betriebsmitteltechnik bei Brose, die Anforderungen an die Automatisierungskomponenten.
Unterschiedliche Feldbusprotokolle
Die Integration unterschiedlicher Feldbusprotokolle der Anlagenhersteller ist ein wichtiges Thema. So sind die Industrieroboter typischerweise mit Devicenet ausgerüstet, ein auf CAN basierender Feldbus. Andere Anlagen sind dagegen nur per Profibus ansteuerbar. Das modulare I/O-System von Wago wird bei Brose eingesetzt, weil es alle gängigen Feldbusprotokolle und Ethernet-Standards unterstützt. Außerdem geht es um größtmögliche Kompaktheit bei einer großen Klemmenvielfalt.
„Die Automatisierungskomponenten für unsere Schweißanlagen sind in Schutzart IP20 ausgeführt. Diese müssen in einem komplett geschlossenen Schaltschrank installiert werden, der nur wenig Platz für Geräte und Anschlüsse bietet. Wago bietet hier eine enorm hohe Packungsdichte mit bis zu 16 Kanälen auf einer Klemmenbreite von gerade einmal 12 mm. Da können wir digitale und analoge Eingänge auf engstem Raum kombinieren. Das ist mit anderen Lösungen kaum machbar“, berichtet der Fachmann für Elektrotechnik.
Variabilität bei Funktionsklemmen
Bei Brose ist eine Vielfalt an Automatisierungskomponenten mit unterschiedlichen Sensoren und Aktoren im Einsatz. Das erfordert auch eine hohe Variabilität bei den Funktionsklemmen. Verarbeitet werden digitale und analoge Signale mit 4, 8 und 16 Kanälen, Zähler- und Messmodule sowie negativ schaltende Eingangsklemmen. Hohe Innovationszyklen bei den Produkten und kontinuierliche Veränderungen bei den Anlagen erfordern darüber hinaus ein hohes Maß an Flexibilität beim Anschluss der Automatisierungskomponenten. „Das eingesetzte I/O-System lässt sich sehr einfach und schnell erweitern. Für einen neuen Sensor müssen wir lediglich eine weitere Funktionsklemme dazu stecken. Das hat sich in der Praxis als großer Vorteil erwiesen“, so Alexander Gran.
Elektronischer Schutzschalter für wechselnde Anforderungen
Brose setzt bereits seit Langem elektronische Schutzschalter ein. Wago kam hier zum Zuge, als ein Gerät des bisherigen Lieferanten ausgefallen war. „Wir mussten sehr schnell handeln. Der Anbieter hat uns über Nacht ein Ersatzgerät beschafft, was ich dann morgens mit zur Baustelle nehmen konnte. Der Einsatz hat sofort geklappt und das Gerät hat sich außerdem als leistungsfähiger als das bisherige erwiesen“, schildert der Techniker die Vorgeschichte.
In der Zeit vor Wago waren für unterschied-liche Strombereiche unterschiedliche Module erforderlich. Jetzt reicht ein Gerät. Bei den elektronischen Schutzschaltern der Epsitron-Familie ist der Nennstrom von 2 bis 10 A für jeden Kanal über Wahlschalter einzeln einstellbar. „Durch Erweiterungen von Teilevarianten bei unseren Anlagen hatten wir immer wieder das Problem, dass der Warnbereich nicht mehr passte. Wir mussten das Modul notgedrungen austauschen. Die Selektivität ist jetzt besser einstellbar und wir müssen den Warnbereich beim gleichen Gerät nur neu justieren“, berichtet Gran. Als weitere Vorteile der Technik nennt er die höhere Packungsdichte und die einfache Verdrahtung durch die Cage-Clamp-Anschlusstechnik.
Wago bietet elektronische Schutzschalter an, die in ihrem Auslöseverhalten Schutzorganen mit thermomagnetischer Kennlinie überlegen sind. So schützen die Geräte der Epsitron-Serie 787 vor ausgangsseitig auftretenden Überströmen, sie reagieren zuverlässig nach genau festgelegter Zeit ohne große Toleranzen. Hinzu kommt, dass sie auch dann besonders gut geeignet sind, wenn der Verbraucher über eine längere Leitung angeschlossen ist. Durch die ständige Überwachung der Schleifenimpedanz kann das Gerät zwischen einem Kurzschluss und kapazitiven Lasten, etwa bei langen Leitungslängen und geringen Querschnitten, unterscheiden.
Erfahrungen mit modularer Technik
„Die modulare Technik hat uns überzeugt. Sie ist robust und funktioniert einwandfrei. Außerdem unterstützen uns der Vertrieb und der technische Support vorbildlich“, hebt Alexander Gran die guten Erfahrungen hervor. Als Beispiel hierfür nennt er anfängliche Schwierigkeiten mit Devicenet-Applikationen. Dabei war schnell klar, dass es nicht an der Wago-Technik lag. Der Techniker von Brose betont, dass sich der Hersteller dennoch intensiv an der Fehlersuche beteiligte und schließlich gemeinsam eine Lösung gefunden werden konnte. ge

INFO TIPP
Die Brose-Gruppe hat im Geschäftsjahr 2013 ihre Marktposition weiter ausgebaut. Die Wachstumsimpulse kamen allerdings ausschließlich aus Asien und Nordamerika. Der Umsatz stieg insgesamt nur leicht um 4 % auf 4,7 Mrd. Euro:

PRAXIS PLUS
Das Wago-I/O-System 750 unterstützt internationale Normen und offene Standards. Das feldbusunabhängige und modular aufgebaute Automatisierungssystem hat sich unter anderem in der Fertigungsindustrie, der Gebäudetechnik, der Prozessautomation und bei Marineanwendungen bewährt. Durch die vielfältigen Anforderungen der Einsatzbereiche stehen über 400 verschiedene I/O-Module mit 1-, 2-, 4-, 8- und 16-kanaligen Funktionsklemmen für die unterschiedlichsten analogen und digitalen Signale zur Verfügung. Die Komponenten sind mit Schiffszulassungen für schärfste Umgebungsbedingungen ausgelegt, zum Beispiel im Maschinenraum unter konstanter Vibrations- und Schockbelastung, hoher Luftfeuchtigkeit und Temperatur sowie erhöhten Anforderungen an elektromagnetische Verträglichkeit.
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