{"id":27701,"date":"2022-04-12T07:00:00","date_gmt":"2022-04-12T07:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/?p=27701"},"modified":"2022-04-12T07:39:34","modified_gmt":"2022-04-12T07:39:34","slug":"phoenix-contact-effiziente-loesungen-fuer-den-schaltschrank","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/de\/fertigungsindustrie\/phoenix-contact-effiziente-loesungen-fuer-den-schaltschrank\/","title":{"rendered":"Phoenix Contact – Effiziente L\u00f6sungen f\u00fcr den Schaltschrank"},"content":{"rendered":"\n

Der Markt der industriellen Fertigung hat in den letzten zwei Jahrzehnten einen beispiellosen Wandel erlebt. Industrielle Leistungsverbesserungen, die durch transformative Initiativen wie der Industrie 4.0 angef\u00fchrt werden, sind f\u00fcr die Einf\u00fchrung des Internets der Dinge (IoT) in den Fabriken verantwortlich. <\/p>\n\n\n\n

Der Einsatz hochmoderner industrieller Steuerungs-, \u00dcberwachungs- und Analysesysteme ist heute allt\u00e4glich. Grund f\u00fcr diese technologische Entwicklung ist die Notwendigkeit einer effizienten Schaltschrankplanung, da der verf\u00fcgbare Platz knapp bemessen ist. Mit mehr Technologie in einem einzigen Schaltschrank, kann die Unterbringung von Stromversorgung, Signalaufbereitung, Konnektivit\u00e4t und Sicherheitssystemen eine Herausforderung sein. In diesem Artikel wird der strukturierte und rationalisierte Ansatz von Phoenix Contact bei der Schaltschrankplanung hervorgehoben, mit dem Kunden Ihre Systeme sicher implementieren k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Industrieller Wandel<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Mit dem technologischen Fortschritt k\u00f6nnen auch Anwendungen und Anwendungsf\u00e4lle erm\u00f6glicht werden, die zuvor nicht m\u00f6glich waren. Aber nur, wenn der Fortschritt zum richtigen Zeitpunkt erfolgt. Und der Zeitpunkt war richtig, als sich die Initiativen zur Verbesserung der industriellen Leistung und zur Transformation mit dem aufkommenden industriellen Internet der Dinge (IIoT) deckten. Der Einsatz von Technologie zur \u00dcberwachung, Analyse und Anpassung von Fertigungsprozessen in Echtzeit f\u00fchrt zu Produktivit\u00e4ts- und Effizienzsteigerungen. Die Leistung von Produktionsanlagen, von kompletten chemischen Prozessen \u00fcber einzelne Produktionslinien bis hin zu einzelnen Elektromotoren, kann optimiert werden, um einen h\u00f6heren Durchsatz zu erzielen und gleichzeitig ungeplante und kostspielige Ausfallzeiten auf ein Minimum zu reduzieren. Die industrielle Umgebung kann jedoch f\u00fcr viele elektronische Ger\u00e4te eine Herausforderung darstellen, da statische Elektrizit\u00e4t, Feuchtigkeit, Vibrationen und gro\u00dfe Temperaturschwankungen auftreten, um nur einige Aspekte zu nennen.<\/p>\n\n\n\n

Platzmangel in der Fabrik<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

In der Regel ist der Platz in der Fabrik aus Kostengr\u00fcnden sehr knapp bemessen, daher gibt es f\u00fcr jede wichtige Produktionsanlage normalerweise nur einen Schaltschrank. Das wiederum schr\u00e4nkt die Anzahl der in jedem Schrank untergebrachten Ger\u00e4te ein. Die Hersteller von Maschinen und Anlagen f\u00fcr die industrielle Automatisierung sind sich dieser Herausforderungen bewusst und bem\u00fchen sich, platzsparende Schaltschr\u00e4nke zu bauen und gleichzeitig die Implementierungskosten auf ein Minimum zu halten. Dies ist besonders wichtig, damit ihre Kunden von den wirtschaftlichen Vorteilen einer gesteigerten Produktivit\u00e4t profitieren k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Die Unterbringung einer gro\u00dfen Anzahl von Bauteilen auf engstem Raum ist jedoch nicht ganz unproblematisch. Da elektronische Systeme bei steigender Umgebungstemperatur nicht mehr zuverl\u00e4ssig funktionieren, ist es nicht ratsam Schaltger\u00e4te, Stromversorgungen, Prozesssteuerungen und IIoT-Edge-Knoten, die auf Hutschienen montiert sind, im Schaltschrank dicht an dicht zu packen. Auch der Zugang und die \u00dcbersichtlichkeit der Verkabelung sind wichtig f\u00fcr eine einfache Wartung und den Austausch der Ger\u00e4te. Das Aufsp\u00fcren von Fehlern und das Verfolgen von Kabeln in einem dicht gepackten und in Betrieb befindlichen Schaltschrank stellt auch ein Sicherheitsproblem f\u00fcr das Wartungspersonal dar. Die meisten Schaltschr\u00e4nke, die heute gebaut werden, m\u00fcssen alle Aspekte des kontrollierten Prozesses integrieren, von der Stromversorgung \u00fcber die Eing\u00e4nge von Edge-Sensoren und Prozesssteuerungen<\/a>bis hin zur Netzwerkanbindung an Cloud-Dienste. Ein strukturierteres Vorgehen bei der Anordnung von Komponenten und Kabelabschl\u00fcssen in einem beengten Schaltschrank kann daher die Wartung und Fehlersuche erheblich erleichtern.<\/p>\n\n\n\n

Auswahl des Schaltschranks<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Um den Anforderungen der industriellen Anlagenbauer gerecht zu werden, hat Phoenix Contact die COMPLETE-Linie von Schaltschrankl\u00f6sungen entwickelt, die alle notwendigen Dokumentationen und Schaltpl\u00e4ne f\u00fcr die zuverl\u00e4ssige Implementierung und den Betrieb enth\u00e4lt.<\/p>\n\n\n\n

Zuverl\u00e4ssige Stromversorgung<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Einer der vielleicht wichtigsten Aspekte eines Schaltschranks ist die Stromversorgung. Alle integrierten Systeme und externen Ger\u00e4te sind auf eine zuverl\u00e4ssige Stromquelle angewiesen. Der Schutz<\/a> vor Netz\u00fcberspannungen, Hochspannungstransienten, \u00dcberspannung und \u00dcberstrom ist sehr wichtig, ebenso wie die Notwendigkeit, Redundanz und alternative Stromquellen, wie z. B. ein Batterie-Backup, bereitzustellen. Abbildung 1 verdeutlicht die Komplexit\u00e4t der Energieversorgung f\u00fcr eine industrielle Anwendung.<\/p>\n\n\n\n

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Abbildung 1 – \u00dcberlegungen zur Stromversorgung und zum Schutz f\u00fcr die Bereitstellung einer zuverl\u00e4ssigen Stromversorgung in einem Schaltschrank (Quelle Phoenix Contact)<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Bei der Stromversorgung sind vier Aspekte zu ber\u00fccksichtigen: Schutz, Umwandlung, \u00dcberwachung und Verteilung. Das COMPLETE-Sortiment bietet eine Reihe von Modulen und Messger\u00e4ten (z. B. Energiez\u00e4hler <\/a>oder speicherprogrammierbare Steuerungen<\/a>) sowie elektrische Anschlussm\u00f6glichkeiten. Der Schutz umfasst die Verhinderung von sch\u00e4dlichen Transienten, die den Betrieb von Ger\u00e4ten unterbrechen und m\u00f6glicherweise dauerhafte Sch\u00e4den an elektrisch empfindlichen Komponenten verursachen.<\/p>\n\n\n\n

Die Energieumwandlung umfasst AC\/DC- und DC\/DC-Wandler zur Versorgung der geschlossenen Systeme und zur Bereitstellung einer redundanten Versorgung entweder durch Netzstrom oder durch unterbrechungsfreie Batteriesysteme. Die st\u00e4ndige \u00dcberwachung der Stromversorgungen tr\u00e4gt dazu bei, die Energieeffizienzziele des Unternehmens zu erreichen, und zeigt Anzeichen f\u00fcr drohende Maschinenausf\u00e4lle oder fehlerhaftes Verhalten an.<\/p>\n\n\n\n

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Sortiment von Phoenix Contact ansehen<\/strong><\/a><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Die Stromverteilung wird oft \u00fcbersehen, ist aber ebenso wichtig f\u00fcr eine zuverl\u00e4ssige Stromversorgung. Jedes Kabel im Schaltschrank hat einen bestimmten Zweck, daher ist eine zweckm\u00e4\u00dfige, sichere und zuverl\u00e4ssige Verbindung unerl\u00e4sslich.<\/p>\n\n\n\n

Konnektivit\u00e4t<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Abbildung 2 verdeutlicht die Vielfalt der Konnektivit\u00e4ts\u00fcberlegungen in einem Schrank. Kabelverbindungen zu Produktionsanlagen, Host-Computer-Servern, Sensoren und Aktoren m\u00fcssen im Rahmen des Schaltschrankbaus angeschlossen werden. Auch die Stromanschl\u00fcsse und -verbindungen m\u00fcssen zu diesen Ger\u00e4ten gef\u00fchrt werden. Es gibt eine Vielzahl unterschiedlicher Spannungen und Str\u00f6me, die von einer Reihe von Kabelgr\u00f6\u00dfen \u00fcbertragen werden. Einige Leitungen k\u00f6nnen abgeschirmt sein, um die Signalintegrit\u00e4t zu wahren, und m\u00fcssen entsprechend abgeschlossen werden. Sensorkabel k\u00f6nnen analoge oder digitale Signale enthalten. F\u00fcr die Erfassung digitaler Signale, sehen Sie sich das Phoenix Contact E\/A-Klemmenmodul<\/a>an, das f\u00fcr den Einsatz in einer Inline-Station vorgesehen ist.<\/p>\n\n\n\n

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Bild 2 – Die Vielfalt der Anschlussm\u00f6glichkeiten in einem typischen Schaltschrank (Quelle Phoenix Contact)<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Das COMPLETE-Sortiment umfasst alle g\u00e4ngigen Arten von Anschl\u00fcssen, Schnittstellen und Touchpanels <\/a>sowie Montageoptionen.<\/p>\n\n\n\n

Empfohlenes Produkt<\/h4>\n\n\n\n
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Touchscreen 5,7″ 320 x 240 IP65 Ethernet\/USB\/CAN, Phoenix Contact<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Touchpanel mit 14,5 cm\/5,7″ analog-resistivem (Polyester) TFT-Aktiv-Display, 320 x 240 Pixel(s) (QVGA), 65536 Farben, Arm9TM, 200 MHz, 2x USB-Host 2.0, 1 x Ethernet (10\/100 Mbps), RJ45, Windows CE 5.0, und Benutzersoftware: TSvisRT (Bussystem: CAN). Erfahren Sie mehr \u00fcber die Auswahl des richtigen Touchpanels<\/a>.<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

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Signalumschaltung und -aufbereitung<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Der industrielle Bereich ist eine elektrisch verrauschte Umgebung mit vielen elektrischen Transienten, die beim An- und Abschalten<\/a> von Motoren und dem Betrieb anderer Produktionsanlagen entstehen. Analoge Sensorausgangssignale sind besonders anf\u00e4llig f\u00fcr diese Transienten, so dass neben der Abschirmung der Kabel und der Umsetzung von Ma\u00dfnahmen zur Verhinderung elektromagnetischer St\u00f6rungen (EMI) auch eine Form der Signalaufbereitung erforderlich ist. Phoenix Contact bietet eine Reihe von analogen und digitalen Signalkonditionierungsmodulen<\/a> zur Verbesserung der Integrit\u00e4t und Isolierung von Sensorausg\u00e4ngen an – siehe Abbildung 3.<\/p>\n\n\n\n

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Abbildung 3 – Die Signalumschaltung und -aufbereitung umfasst viele verschiedene Signale mit Str\u00f6men von Milliampere bis zu Hunderten von Ampere (Quelle Phoenix Contact)<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Empfohlene Produkte<\/h4>\n\n\n\n
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Elektronischer Motorstarter, Phoenix Contact<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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E\/A-Klemmenmodul 16DI 0DO 24VDC, Phoenix-Kontakt<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Signalaufbereiter, Phoenix-Kontakt<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Sicherheit<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Alle Steuerungssysteme und Produktionsanlagen fallen in den Geltungsbereich international anerkannter Vorschriften zur funktionalen Sicherheit wie IEC 61508, ISO 13849 und ISO 62061. Diese Normen legen das erforderliche Sicherheitsverhalten von Ger\u00e4ten fest, um das Risiko von Verletzungen und Sch\u00e4den f\u00fcr Bediener und Wartungspersonal zu verringern. Ein Sicherheitsintegrit\u00e4tslevel (SIL) gibt die Wahrscheinlichkeit eines Ger\u00e4teausfalls sowie die m\u00f6glichen Folgen und die Schwere einer daraus resultierenden Verletzung an. Die COMPLETE-Serie umfasst konforme Relais, Schaltger\u00e4te, Motorantriebe und andere Schutzger\u00e4te.<\/p>\n\n\n\n

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Abbildung 4 zeigt einen Teil des Phoenix Contact COMPLETE-Sortiments an Schutz- und Sicherheitsger\u00e4ten f\u00fcr die DIN-Schienenmontage (Quelle: Phoenix Contact)<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Produktivit\u00e4t im Schaltschrankbau<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Zur Unterst\u00fctzung der Konstruktion und Auslegung der COMPLETE-Schaltschrankreihe bietet Phoenix Contact ein umfassendes Angebot an Werkzeugen, Hilfsmitteln und Zubeh\u00f6r an – siehe Abbildung 5.<\/p>\n\n\n\n

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Bild 5 – Hohe Produktivit\u00e4t in der Schaltschrankkonstruktion und -implementierung mit dem COMPLETE-L\u00f6sungsangebot von Phoenix Contact (Quelle: Phoenix Contact)<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Die kostenlose Software-Suite von Phoenix Contact f\u00fcr die Montage und Kennzeichnung von Hutschienen erleichtert die Auswahl und Platzierung der Ger\u00e4te auf der DIN-Schiene und pr\u00fcft das korrekte Layout. Es bietet auch die M\u00f6glichkeit, Beschriftungsinformationen auszudrucken. ID-L\u00f6sungen vervollst\u00e4ndigen den Bauprozess mit einer Vielzahl von Desktop- und tragbaren Druckern, die auf eine Reihe von Materialien drucken k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Automatisierung und Kontrolle<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

F\u00fcr die Automatisierung und Steuerung von Systemen hat Phoenix Contact eine Reihe von programmierbaren Steuerungen<\/a>, dezentralen E\/As und Gateways sowie Industrie-PCs und Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMIs) entwickelt. Drei davon sind in Abbildung 6 dargestellt.<\/p>\n\n\n\n

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Abbildung 6 – Beispiele f\u00fcr drei Automatisierungs- und Steuerungsl\u00f6sungen von Phoenix Contact (Quelle Phoenix Contact)<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

In Abbildung 6 wird in Beispiel 1 eine SPS gezeigt, die mit einem Gateway und einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) verbunden ist. Die HMI dient zur Visualisierung des Betriebs eines Ventils, und das Gateway bietet Netzwerkkonnektivit\u00e4t zu bestehenden Ger\u00e4ten.<\/p>\n\n\n\n

Phoenix Contact bietet eine skalierbare Palette von speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) an, von einfachen Steuerungen mit einer Funktion bis hin zu solchen, die SCADA-Anwendungen in Echtzeit unterst\u00fctzen. PLCnext-Logiksteuerungen<\/a> bieten unendliche Automatisierung, indem sie L\u00f6sungen f\u00fcr jede IoT-Anwendung bereitstellen. Nutzen Sie die modulare Engineering-Software PLCnext, den PLCnext-Store, die Cloud-Integration und die PLCnext-Community-Sharing-Plattform.\u00a0PLCnext erm\u00f6glicht intelligente Automatisierung im Schaltschrank, im Feld und in intelligenter Industrie- oder Geb\u00e4udeinfrastruktur.<\/p>\n\n\n\n

Empfohlene Produkte<\/strong><\/h4>\n\n\n\n
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Speicherprogrammierbare Steuerung, Dual-Core 800MHz Cortex-A9, 512MB RAM 0DO , Ethernet\/PROFINET, Phoenix Contact<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Die SPS kann sich mit der PROFICLOUD IoT-Plattform verbinden und ist gem\u00e4\u00df IEC 61131-3 programmierbar. Merkmale: PROFINET-Unterst\u00fctzung, Gigabit-Ethernet, Cloud-Kommunikation und -Speicherung, Kompatibel mit der PLCnext-Software-Suite.<\/p>\n\n\n\n

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Programmierbare SIL3-Sicherheitssteuerung 5DI 3DO 24V, Ethernet\/PROFINET\/USB, Phoenix Contact<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Diese programmierbare SIL3-Sicherheitssteuerung wird \u00fcber den PLCnext Engineer oder Eclipse programmiert und ist nach IEC 61131-3 und programmierbar. Sie erf\u00fcllt die Sicherheitsanforderungen nach SIL 3 und PLe. Merkmale: PROFINET-Unterst\u00fctzung, Gigabit-Ethernet, Cloud-Kommunikation und -Speicherung, Kompatibel mit der PLCnext-Software-Suite.<\/p>\n\n\n\n

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Vernetzung und Sicherheit<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Jede IIoT-Implementierung ist auf Netzwerkkonnektivit\u00e4t angewiesen, egal ob drahtgebunden oder drahtlos. Jede Infrastruktur, die auf einem mit dem Internet verbundenen Netzwerk basiert, ist einer Vielzahl von Cybersicherheitsrisiken, Schwachstellen und der M\u00f6glichkeit eines Missbrauchs ausgesetzt. Die Implementierung und Verwaltung eines widerstandsf\u00e4higen Netzes mindert das Risiko einer Gef\u00e4hrdung durch Angreifer. Die Netzwerk- und Sicherheitsl\u00f6sungen von Phoenix Contact – siehe Abbildung 7 – bieten skalierbare, zuverl\u00e4ssige und robuste Konnektivit\u00e4t und Schutz, unabh\u00e4ngig vom verwendeten Kommunikationsmedium.<\/p>\n\n\n\n

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Bild 7 – Das Phoenix Contact COMPLETE-Angebot an Netzwerkl\u00f6sungen (Quelle Phoenix Contact)<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Effiziente Schaltschrankl\u00f6sungen<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Distrelec ist ein zuverl\u00e4ssiger Vertriebspartner f\u00fcr Phoenix Contact-Produkte. Weitere Informationen \u00fcber das COMPLETE-Sortiment an Schaltschr\u00e4nken, L\u00f6sungen und Ger\u00e4ten finden Sie hier<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Der Markt der industriellen Fertigung hat in den letzten zwei Jahrzehnten einen beispiellosen Wandel erlebt. 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Marzena joined Distrelec in 2017 and since 2020 is committed to drive automation product strategy with key suppliers to deliver the best-in-class technology to customers. She has more than 10 years of experience in marketing and product management. Marzena remains in close collaboration with well-known and emerging brands on the market, to grow Distrelec\u2019s portfolio of industrial automation products. 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