Ein besseres Gespür für Sensoren

von

Heiko Luckhaupt, Category Marketing Manager, Automatisierung und Steuerung, RS Components

 

Automation ist das Herzstück unseres modernen Alltags und bietet die Möglichkeit, den Einsatz wertvoller Ressourcen rund um den Globus noch effizienter zu gestalten.

Auch wenn das „Internet of Things“ derzeit wohl als größte Sache aller Zeiten angesehen wird, muss dennoch erkannt werden, dass ein Großteil dessen, was einmal zum „IoT“ gehören wird, selbst bereits ein umfassender horizontaler Markt ist – Automation. Industrie-, Prozess- und Fabrikautomation gehen jeweils auf Technologie zurück, die bereits lange vor dem Halbleiter-Zeitalter aufkam und auf eine lange Geschichte an der Speerspitze technologischer Innovation zurückblicken kann. Mit Automation werden all die großen Industriezweige, die unser modernes Leben begleiten, überhaupt erst möglich – darunter die Bereiche Energie, Nahrungsmittel, Stahl, Papier, Wasser und mehr. Mit ihrer grundlegenden Abhängigkeit von der Technologie und der Disziplin, diese zuverlässig und wirkungsvoll einzusetzen, ist Automation in der Folge einer der ersten Bereiche, der das Potenzial des „IoT“ vollständig ausschöpfen können wird.

Dieser Punkt wird bereits bei dem Ausmaß der möglichen Steuerung ersichtlich und wird durch die letzten Neuerungen im Bereich Fernzugriff und Überwachung zusätzlich verstärkt. Der Grundstein hierfür liegt selbstverständlich in der weltweiten Vernetzung; viel wichtiger ist jedoch, dass die Implementierung einer solchen Lösung auf die Entwicklung noch ausgereifterer und sicherer Geräte vertraut, die speziell für die widrigen Bedingungen entworfen sind, die in nahezu jedem Bereich von Automation auftreten.

Bei der Entwicklung entsprechender Geräte für diese vielseitigen Anwendungen muss der Fokus somit auf drei wichtigen Punkten liegen: Datenerfassung, Signalaufbereitung und Steuerung. Im Bereich Automation werden Daten in Form messbarer elektrischer Werte dargestellt, darunter Stromstärke, Spannung und Widerstand, die eine ganze Reihe an physikalischen Eigenschaften wiedergeben können, einschließlich Temperatur, Vibration, Drehzahl oder Zugkraft. Das Maß an Präzision und Stabilität bei der Signalaufbereitung ist wahrscheinlich der kritischste Punkt in der gesamten Prozesssteuerung, da sich jeglicher Fehler aus dieser Phase durch das gesamte System hindurch ziehen wird. Aus diesem Grund muss hierauf besonders geachtet werden, während zusätzlich temperaturabhängige Eigenschaften wie Drift und Verschiebung im Auge zu behalten sind, da die Stabilität insbesondere auf lange Sicht einen kritischen Punkt im Bereich Prozesssteuerung darstellt.

Viele dieser Punkte werden von dem jeweils eingesetzten Sensor abgedeckt, während die elektronische Schnittstelle zu diesem Sensor und der nachfolgenden Signalaufbereitung jedoch die Aspekte darstellen, bei denen die Systemintegration direkt die Qualität der Ergebnisse beeinflusst. Sensoren erzeugen in aller Regel unglaublich schwache Signale, sodass sämtliche „Störgeräusche“, die zu jeder Zeit eingeleitet werden können, erkannt und entweder entfernt oder ausgeglichen werden müssen. Unter diesen Bedingungen stellt die Signalaufbereitung mit die größte Herausforderung für Systementwickler dar, was allen voran das Spezialunternehmen PR electronics verinnerlicht hat; das Unternehmen entwickelt und fertig Geräte zur Signalaufbereitung und Prozesskontrolle für sämtliche Branchen und hält zahlreiche weltweit anerkannte Industriezertifikate. Das Unternehmen ist als Hersteller von Produkten für explosionsgefährdete Bereiche sowie von Produkten gemäß den europäischen Normen zur funktionalen Sicherheit zertifiziert und bietet zudem zahlreiche nach SIL2 qualifizierte Produkte.

Sämtliche Automationsanlagen können im Hinblick auf ihre spezifischen Anforderungen als „einzigartig“ beschrieben werden. Aus diesem Grund führt PR electronics ein breit gefächertes Angebot an Temperaturmessgeräten, I.S.-Geräten (Intrinsically Safe, entspr. eigensicher), Kommunikations-, Multifunktions-, Isolations- und Anzeigekomponenten in vier grundlegenden Formaten: DIN-Schiene, Messkopf, Schalttafel und 11-pol. Buchse. Mit diesen umfassenden Bescheinigungen bezüglich Qualitätsmanagement und der Einhaltung globaler Sicherheitsstandards eignet sich das Portfolio von PR electronics (ab sofort bei RS Components erhältlich) bestens für sämtliche Anwendungen im Bereich Automation/Steuerung.

 

 

Fernsteuerung

Ein grundlegender Bestandteil von Automation und Steuerungstechnik ist die nahtlose Bewegung zwischen analogen und digitalen Ebenen, damit Sensordaten effektiv verwendet werden können. Ein wichtiger Vorteil von Daten in digitaler Form ist die hohe Immunität gegenüber Störgeräuschen; viel wichtiger ist jedoch die Leichtigkeit, mit der die jeweiligen Daten weitergeleitet oder aufgerufen werden können. Überwachung und Steuerung aus der Ferne gewinnen zunehmend an Bedeutung im Bereich Automation; speziell aus diesem Grund entwickeln Hersteller Geräte wie den PR4511 – ein abnehmbares Displaymodul, das alle aktuellen und künftigen 4000/9000-Einheiten von PR electronics über Modbus RTU RS-485 mit serieller Kommunikation versorgt.

Dieses Gerät kann eine Vielzahl an Sensor- und anderen analogen Signalen — darunter uni- und bipolare mA/V-Signale, Potenziometer, Lin, R, RTC und TC — in Signale für Modbus Kommunikationsleitungen umwandeln. In Kombination mit einem 9000-Gerät kann es zudem jedes beliebige Signal von und zu einem als eigensicher eingestuften Bereich für ein Modbus Netzwerk umwandeln. Konfiguriert werden kann das Gerät über einen Modbus-Kanal sowie über das Bedienfeld, das auch das Display beherbergt. Mit Hilfe des PR4801-Modbus-Gateway sind zudem Fernzugriffs- und Fernsteuerungsfunktionen möglich. Der Gateway stellt eine Modbus-Ethernet-Verbindung her und bietet somit die Möglichkeit, das System über einen herkömmlichen Web-Browser oder eine Smartphone-/Tablet-App aufzurufen.

Qualität, Stabilität und Zuverlässigkeit sind die Grundpfeiler der Steuerungstechnik – somit wird die Einhaltung hoher Standards auch in Zukunft unerlässlich sein um sicherzustellen, dass alle Märkte von der Weiterentwicklung von M2M und „IoT“ im Bereich Industrieautomation profitieren können.