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Einfach schweben ohne aufwendige Regelungstechnik

Festo: Kommunikation und Forschungsträger für Supraleiter-Technologie im Fokus
Einfach schweben ohne aufwendige Regelungstechnik

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Seine Automatisierungsplattform CPX erweitert Festo konsequent mit Blick auf die Anbindung an gängige Feldbus-Standards – nicht zuletzt vor dem Hintergrund der in der Industrie 4.0 zunehmenden Bedeutung der Kommunikation über die ganze Automatisierungspyramide hinweg. Dem Automatisierer erleichtert das die Umsetzung von Aufgaben der Automation, wie auch der per Supraleiter mögliche schwebende Transport.

Nach Informationen der Festo AG & Co. KG in Esslingen.

„Gefordert sind Komponenten, die über möglichst viele integrierte Funktionen verfügen – hinsichtlich Sensorik, Aktorik und Kommunikation –, da immer mehr Aufgaben der übergeordneten Steuerungsebene auf die Ebene der Komponenten übertragen werden“, so formuliert Prof. Peter Post, Leiter Corporate Research and Technology bei Festo, eine Hauptaufgabe auf dem Weg zur Produktion der Zukunft. „Darüber hinaus muss auch die Rolle des Menschen in der Produktion der Zukunft definiert werden.“
Im Rahmen der Forschung zur Industrie 4.0 beteiligt sich das Unternehmen deswegen an einer Reihe von Projekten, darunter OPAK und MetamoFab. Letzteres steht für ein vom BMBF gefördertes Verbundprojekt, bei dem es um die Rolle von Menschen, Maschinen, Werkstücken und Informationstechnik in intelligenten und vernetzten Fabriken geht. Bei dem vom BMWi geförderten Projekt OPAK (Offene Engineering-Plattform für autonome, mechatronische Automatisierungskomponenten in funktionsorientierter Architektur) geht es um die Frage, wie sich komplexe Systeme einfacher, schneller und kosteneffizienter entwickeln und anpassen lassen – bis hin zur Einbindung und Konfiguration neuer Komponenten in bestehende Systeme mit geringem Aufwand. Ziel ist es, den Automatisierer zu entlasten, denn die Ansätze zur Industrie 4.0 erleichtern ja den Fabrikbetrieb – und stellen den Automatisierer damit vor eine sehr komplexe Aufgabe.
Automatisierungsplattform CPX als Bindeglied
Konsequent verfolgen die Esslinger deswegen auch die Weiterentwicklung ihrer Automatisierungsplattform CPX – mit Blick auf Kommunikationsmöglichkeiten und Flexibilität. Das elektrische Terminal für Ventilinseln biete schon heute mehr als nur den Anschluss der Feldebene an die Leitebene – es sei diagnosefähig und könne Condition-Monitoring-Aufgaben übernehmen, betonen die Festo-Ingenieure. Zudem integriert es die Ansteuerung pneumatischer Zylinder und Motion Controller für elektrische Antriebe – bis hin zu Safety-Funktionen. CPX bietet Flexibilität hinsichtlich aller gängigen Bussysteme und Industrial-Ethernet-Protokolle, verfügbar ist nun auch ein Sercos-III-Feldbusknoten (CPX-FB39). Festo geht davon aus, dass Sercos III als System wahrgenommen wird, das nicht von einem Anbieter dominiert wird, und dass sich sein Anteil an den auf Ethernet basierenden Feldbussen mehr als verdoppelt. Gleichwohl erweitert auch der neue Feldbusknoten CPX-FB40 das CPX-Feldbusprogramm, hier bezüglich des Industrial-Ethernet-Protokolls Powerlink. Ziel sei eine feldbusunabhängige Automatisierungsplattform!
Ergänzend zu den bereits 2013 gezeigten Forschungsträgern sind in Hannover zudem drei weitere Exponate zur schwebenden Lagerung und dem berührungslosen Bewegen von Objekten zu sehen. Zugrunde liegt die Supraleiter-Technologie: Auf eine bestimmte Temperatur gekühlt, verlören Supraleiter nicht nur ihren elektrischen Widerstand, sondern sie könnten auch das Feld eines in der Nähe positionierten Permanentmagneten ‚einfrieren‘ und den Magneten damit in einem bestimmten Abstand zum Supraleiter fixieren, erläutern die Festo-Experten. Der dadurch entstehende stabile Luftspalt ermöglicht die berührungslose Lagerung und Bewegung von Objekten – ohne Reibungsverluste und ohne Regelungstechnik. Realisieren lässt sich auf diese Weise die lineare und rotative Bewegung von schwebenden Objekten in alle Richtungen und in allen Raumlagen! – was der Automation neue Möglichkeiten eröffnet.
Bei den von Festo verwendeten Hochtemperatur-Supraleitern aus keramischem Material liegt die Sprungtemperatur bei circa 93 K (-180 °C). Alle Supraleiter der neuen Exponate zu ‚SupraMotion‘ werden über elektrische Kompressoren gekühlt. Die Kühler halten die Temperatur des supraleitenden Materials nach dem Herunterkühlen konstant auf den 93 K – der Energiebedarf soll dabei bei rund 12 W pro Kryostat liegen, so dass sich das schwebende Handling einerseits energieeffizient, andererseits unabhängig von Kühlmedien wie flüssigem Stickstoff betreiben lässt. Einer der Pluspunkte: Der Verzicht auf aufwendige Mess- oder Regelungstechnik senkt die Komplexität der Gesamtanlage – und vereinfacht damit wieder ein Stück weit die Aufgabe für die Automatisierer. Einsatzpotenziale sieht Festo vor allem dort, wo Anlagen einfach oder während des laufenden Betriebs gereinigt werden müssen, etwa in der Laborautomation, Medizintechnik oder Lebensmittelindustrie. co
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