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Modulare Maschinenbedienung mit AML-MOS von Phoenix Contact

Platzsparend und einfach zu handhaben
Bedienstation von Phoenix Contact für die Smart Factory

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Auch in der Produktion schreitet die Digitalisierung weiter voran. Fabriken wandeln sich zu Smart Factories. Automatisierungsgrad und Flexibilität wachsen von Tag zu Tag. Trotzdem ist und bleibt der Mensch ein entscheidender Faktor innerhalb des Fertigungsprozesses. Einzig seine Aufgaben verändern sich, denn er wird zunehmend zum Kontrollierenden, Überwachenden und zum Instandhalter. Um diese Aufgaben bestmöglich erfüllen zu können, bedarf es einer leistungsfähigen Schnittstelle: der Bedienstation. Mit AML-MOS bietet Phoenix Contact ein System für die modulare Maschinenbedienung.

Dipl.-Ing. (FH) Frank Brockhagen, Senior Project Manager Factory Automation, und Andreas Stanislawski, Product Marketing Factory Automation, Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont

Inhaltsverzeichnis
1. Modulares Baukastensystem für individuelle Lösungen
2. Einfache Netzwerkintegration über alle gängigen Protokolle
3. Vielfältige Installationsoptionen
4. Schneller Tausch der verbauten Bestandteile

Bislang dienten Bedienstationen primär dazu, steuernd in den Herstellungsprozess eingreifen zu können, oder sie zeigten Kennzahlen an. Weiterhin wurden meist schaltschrankähnliche Lösungen installiert, die pro Anwendungsfall speziell zu entwickeln waren. Der Platzbedarf derartiger Ansätze erwies sich als erheblich – die Abmessungen eines Schaltschranks mit eingelassenem Industrie-PC sind bekannt. Ferner konnten die Bedienstationen nicht an einem anderen Ort aufgestellt werden. Smart Factories bzw. Digital Factories zeichnen sich jedoch vor allem durch ihre maximale Flexibilität im Produktionsprozess aus. Maschinen und Anlagen planen zukünftig eigenständig ihre optimale Auslastung, und das über Standortgrenzen hinweg. Über fahrerlose Transportsysteme fordern sie vollkommen autark Materialien an. Dabei navigieren die fahrerlosen Transportsysteme immer häufiger autonom durch die Fabrikhallen und suchen sich ihre optimale Route. Hindernisse wie schaltschrankähnliche, feststehende Bedienstationen sind hier störend.

Modulares Baukastensystem für individuelle Lösungen

Aus diesen Veränderungen lassen sich neue Anforderungen an eine modulare Maschinenbedienung ableiten: Ein modernes, platzsparendes Design muss auf maximale Konnektivität und hohe Bedienerfreundlichkeit treffen. Außerdem sollte die Lösung weltweit einsetzbar und ohne einen langwierigen Engineering- und Bestellvorgang verfügbar sein, um ein schnelles Time-to-Market sicherzustellen. Abgeleitet aus diesen Rahmenbedingungen hat Phoenix Contact die Modular Operator Station (AML-MOS) konzipiert. Die Bedienstation basiert auf einem modularen Baukastensystem, aus dem sich der Anwender seine individuelle Lösung aus vorgegebenen, standardisierten Bestandteilen einfach selbst zusammenstellen kann. Auf Wunsch nimmt die spezifischen Anpassungen ein Experte von Phoenix Contact vor.

Steuerungsplattform PLCnext Technology unterstützt OPC UA

Die Bedienstation ist modular aufgebaut. Durch die Aufteilung in konfigurierbare Bausteine profitiert der Kunde von mehreren Vorteilen. Zum einen muss nicht für jeden Anwendungsfall eine weitere Bedienstation erarbeitet werden. Das verkürzt die Beschaffungszeit deutlich, denn Elektropläne, Zertifizierungen und Dokumentationen sind bereits vorhanden und abgenommen. Trotzdem lassen sich weiterhin besondere Kundenwünsche berücksichtigen, da sie einfach und schnell in bestehende Unterlagen einfügbar sind. Weiterer Vorteil sind die Kosten. Aufgrund der standardisierten Bestandsteile sowie von höheren Stückzahlen im Vergleich zu individuellen Lösungen werden Mengeneffekte erzielt, die zu einer Kostensenkung führen. Ferner ermöglichen die Modularität und Standardisierung, dass der Anwender eine Lösung über viele Jahre in verschiedenen Varianten weltweit nutzen kann. Neben eigenen Erfahrungen im Umgang mit der Bedienstation von Phoenix Contact lässt sich so ebenfalls ein einheitlicher Unternehmens-Standard schaffen, der Ergonomie und Bedienerfreundlichkeit optimal umsetzt.

Einfache Netzwerkintegration über alle gängigen Protokolle

Klassischerweise werden modulare Maschinenbedienungen in Haupt- und Nebenbedienstationen unterteilt. Daran ändert sich selbst in der Smart oder Digital Factory nichts. Je nach gewählter Konfiguration deckt die Lösung beide Optionen ab. Als Hauptstation lässt sich die AML-MOS zur Anlagen- und Maschinenbedienung verwenden. Über sie können umfassende Diagnoseinformationen abgerufen werden. Der Einsatz als Nebenbedienstation bietet sich an, da die AML-MOS aufgrund der integrierten Fernwirksoftware Portico das Screen-Mirroring mit Bedienrechtevergabe bestens beherrscht.

Ausschlaggebend für die Nutzungsmöglichkeiten ist der Industrie-PC. Den Kunden steht hier ein umfassendes Geräteportfolio mit breitem Leistungsspektrum zur Verfügung. Alle IPCs umfassen einen Fünf-Finger-Multitouch-Bildschirm, der sich mit Handschuhen bedienen lässt. In Verbindung mit einer Tastatur-Maus-Kombination und der Push-Button-Box gestaltet sich die Bedienung so optimal. Die Höhe der Bedienstation kann auch im Konfigurator ausgewählt werden. Die Push-Button-Box beinhaltet zwei Kernfunktionen: Zum einen erlaubt sie die Bedienung der Maschine oder Anlage über individuell zusammenstellbare physische Taster. Auf der anderen Seite wurde Intelligenz in die Box eingebaut. Dazu ist dort ein Managed Gigabit Switch mit drei Ports und Profinet-Device-Funktionalität verbaut. Auf diese Weise kann die Bedienstation selbst die großen Datenmengen einer Digital Factory verarbeiten. Wegen des Drei-Port-Switches lässt sich die AML-MOS schnell und einfach in vorhandene Netzwerke einbinden. Darüber hinaus unterstützt die Lösung Profinet, Ethercat, Ethernet IP, Powerlink und vergleichbare Protokolle. Bei Applikationen mit funktionaler Sicherheit kann zudem ein Not-Halt-Taster hinzugefügt werden, der entweder konventionell oder als Profisafe Device abgefragt wird.

Vielfältige Installationsoptionen

Damit die Bedienstation sofort einsatzbereit ist, bietet Phoenix Contact vorinstallierte Software-Bundles an. Aus Tools wie der Engineering-Software PLCnext Engineer, dem Netzwerkmanager FL Network Manager, der Fernwirk-Software Portico zum Netzwerk-Mirroring bis zum Betriebssystem Windows 10 kann der Anwender so sein passendes Paket aussuchen. Ferner lassen sich nach Absprache mit dem Kunden ebenso individuelle Software-Wünsche realisieren.

Bezüglich der Flexibilität bietet die Bedienstation AML-MOS eine Vielzahl von Möglichkeiten. Installationstechnisch kann der Kunde je nach Applikation und Umgebung zwischen einem drehbaren oder fixen Standfuß in verschiedenen Höhen, einer Wandhalterung oder einem Tragarm wählen. Sämtliche Optionen sind platzsparend designt und entsprechen der Schutzart IP65. Auf diese Weise lässt sich die Bedienstation selbst in anspruchsvollen Umgebungen verwenden und verfügt stets über die bestmögliche Ergonomie, um auf regionale Besonderheiten reagieren zu können.

Schneller Tausch der verbauten Bestandteile

In der Smart Factory gewinnt die Mensch-Maschine-Kollaboration an Bedeutung. Vor diesem Hintergrund kommt der Berücksichtigung der funktionalen Sicherheit eine besondere Bedeutung zu. In der Push-Button-Box befindet sich daher ein Sicherheitsmodul PSDI 8/4 mit Profisafe Technology. Das Gerät, das SIL 3 entspricht, umfasst acht einkanalige oder vier zweikanalige Anschlussmöglichkeiten. So lässt sich beispielsweise ein Not-Halt-Taster mit Schlüsselschalter auf der Bedienstation anbringen.

Durch die sich schnell wandelnden Produktionsabläufe kann es passieren, dass sich der Einsatzzweck einer Bedienstation ändert. Zum Beispiel muss eine Neben- zur Hauptbedienstation umgerüstet werden. Zur Unterstützung des Nachhaltigkeitsziels sowie einer Green Production lassen sich die einzelnen in der Bedienstation AML-MOS verbauten Bestandteile deshalb einfach und schnell austauschen. Außerdem gestaltet sich die Wartung so effektiver. Der Anwender kann den IPC durch das Lösen von Schlüssellochschrauben problemlos aus der Station herausnehmen. Aufgrund der getrennten Spannungsversorgung von IPC und Push-Button-Box läuft die Fertigung weiter und es tritt kein Produktionsausfall auf. Die Push-Button-Box umfasst eine abnehmbare Front, alle Anschlüsse sind auf die Platine gesteckt. Verändert sich die Tastenbelegung, muss also keine umständliche neue Verdrahtung vorgenommen werden: Die Anschlüsse sind lediglich zu tauschen. (ge)

Details zu den Geräten:

http://hier.pro/pXhIp

Kontakt:
Phoenix Contact Deutschland GmbH
Flachsmarktstraße 8
32825 Blomberg
Tel. +49 5235/3-12000
info@phoenixcontact.de
www.phoenixcontact.de

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