Elektrische und pneumatische Systeme müssen oft reibungslos in einer Maschine zusammenarbeiten. Die Komplexität nimmt jedoch zu, wenn Funktionen, I/O, Kommunikation und Datenmanagement getrennt voneinander konstruiert werden. Jede zusätzliche Schnittstelle oder Variante erhöht den Aufwand bei Engineering, Installation und Inbetriebnahme.
Die hybride Automatisierung löst dieses Problem, indem beide Technologien dort integriert werden, wo sie am besten passen, und ihre Verbindungen als Teil einer einzigen Architektur konstruiert werden. Ein entscheidender Punkt hierbei ist, dass starre Maschinenkonzepte nur schwer an neue SPS-Standards, I/O-Layouts oder pneumatische Anforderungen angepasst werden können. Ein modularer Ansatz gibt Ingenieur*innen mehr Flexibilität, sodass das Komplettsystem nicht für jede Variante neu konstruiert werden muss.
Die folgenden fünf Ansätze zeigen, worauf Sie zuerst den Fokus legen sollten.
Die Kommunikation verbindet die Steuerung zwar mit den Pneumatik-Funktionen, doch die erforderlichen Feldbusstandards unterscheiden sich oft von Projekt zu Projekt. Dies kann problematisch sein, wenn mehrere SPS-Umgebungen mit unterschiedlicher Hardware betrieben werden. Die Multiprotokoll-Fähigkeit kann diese Komplexität verringern, da sie es ermöglicht, die Kommunikationsschnittstelle anzupassen, ohne die gesamte Maschinenarchitektur ändern zu müssen.
Die zentrale Frage ist nicht nur, welches Protokoll heute benötigt wird, sondern in welchem Umfang sich das System ändern muss, wenn eine Änderung erforderlich ist.
Die Anwendung bestimmt, ob eine zentralisierte, dezentralisierte oder kombinierte Architektur am besten geeignet ist. Mit Remote-I/O lassen sich Funktionen näher an den Maschinenmodulen platzieren, während andere Teile weiterhin zentralisiert bleiben. Dies erhöht die strukturelle Flexibilität.
Verschiedene Module können zudem unterschiedliche pneumatische Leistungsstufen erfordern. Falls ein größeres Ventil benötigt wird, um einen höheren oder niedrigeren Durchfluss zu erzielen, kann dies problemlos mit einem modularen Konzept erreicht werden, ohne das gesamte System neu zu konstruieren. Kontrollierte Flexibilität bedeutet, dort zu standardisieren, wo immer dies möglich ist, und nur dort Abweichungen zuzulassen, wo es notwendig ist.
Integrierte Lösungen vereinen die Robustheit und Geschwindigkeit von pneumatischen Systeme mit der Steuerbarkeit und Flexibilität elektrischer Systeme. Dies führt zu einer verbesserten Maschinenleistung und steigert die Effizienz der Anlage. Komponenten, die auf einer offenen Architektur basieren, fördern diese Synergie sowohl bei zentralisierten als auch bei dezentralisierten Konzepten. Der modulare Aufbau bildet die Grundlage dafür, sowohl einfache als auch komplexe Anforderungen effizient zu erfüllen. Die folgenden Lösungen helfen Ihnen dabei, die Stärken beider Technologien bestmöglich für Ihre Automatisierungslösungen zu nutzen.
Durch Integration reduziert sich die Anzahl der einzelnen Komponenten in einer Maschine. Pneumatische Funktionen, Sicherheitsfunktionen und Sensorik können näher am Prozess platziert werden. Dies reduziert den Bedarf an Schnittstellen, Kabeln und Verschlauchung.
Das Ergebnis ist eine einfachere Systemstruktur, ohne die Kernfunktionalität der Maschine zu verändern. Der Vorteil eines einfacheren Systems liegt darin, dass keine unnötige Komplexität vorhanden ist und die erforderlichen Funktionen dennoch verfügbar sind.
Engineering beginnt bei der Systemplanung und reicht bis hin zur Konfiguration und Inbetriebnahme. Digitale Tools unterstützen diesen Prozess, indem sie Komponenten wie Ventilinseln und Remote-I/O auf Systemebene strukturieren und die Konstruktionsdaten in die nachfolgenden Schritte übertragen.
Dies reduziert Nacharbeit und gewährleistet eine konsistente Informationsbasis über alle Projektphasen hinweg. Der Vorteil besteht in einer besseren Kontrolle der Komplexität während des gesamten Entwicklungsprozesses.
Sensordaten aus pneumatischen Systemen können in die Maschinenarchitektur integriert werden. Informationen wie Druck oder Betriebszustand sind dadurch näher am Prozess verfügbar.
Dadurch wird das Systemverhalten besser sichtbar und Abweichungen lassen sich früher erkennen. Das Ziel besteht nicht darin, mehr Daten zu sammeln, sondern darin, relevante Prozessinformationen effektiver zu nutzen.
Die hybride Automatisierung zu verstehen, ist erst der Anfang. Der nächste Schritt besteht darin, zu definieren, was Ihre Maschinenarchitektur tatsächlich benötigt.
Der Leitfaden Vor der Konfiguration: Fünf wichtige Überlegungen bei der Auswahl von Ventilinseln und Remote-I/O hilft Ihnen, verschiedene Bereiche zu beurteilen: Maschinenkonzept, Kommunikation, pneumatische Leistung, integrierte Funktionen und Engineering-Prozess. Nutzen Sie die Fragen, um unverzichtbare Anforderungen von Optionen und offenen Punkten zu unterscheiden und klare Kriterien für Ihre Architektur festzulegen, bevor Sie sich auf die Produktauswahl konzentrieren.
Holen Sie sich den Leitfaden.Sobald Sie die Anforderungen Ihrer Maschinenarchitektur verstanden haben, können Sie herausfinden, wie diese in eine spezifische Automatisierungsplattform umgesetzt werden können.
Die Ventilinsel VTUX ist ein Beispiel für einen Plattformansatz, der Kommunikation, pneumatische Leistung, Sicherheit, I/O und ausgewählte integrierte Funktionen in einem vernetzten Systemkonzept vereint. Beachten Sie jedoch, dass die richtige Konfiguration nach wie vor von Ihrer Anwendung, Ihrer Architektur und den erforderlichen Einstellungen abhängt.