One Cable Automation (OCA): die Verkabelungsphilosophie für die dezentrale Automatisierungtechnik
One Cable Automation verfolgt das Ziel einer besonders vorteilhaften und optimalen Verkabelung von Geräten, Maschinen und Anlagen sowie der zugehörigen Peripherie. Das Grundprinzip dabei ist die Kombination aus Leistung, Signal- und Datenkommunikation, vereint in einem Stecker. Das spart Platz, Zeit und Kosten, da Kabelwege und damit die Komplexität des gesamten Verkabelungsprozesses erheblich reduziert werden.
OCA ist als übergeordnete Verkabelungsphilosophie zu verstehen, welche sich in konkrete Technolgien für Einkabellösungen untergliedert. Positive Auswirkungen sind dabei in nahezu jeder Ebene und jedem Gerät zu finden. Ob mit EtherCAT P, der ultraschnellen Einkabellösung für schaltschranklose Automatisierung, OCT für Motion-Anwendungen oder CP-Link 4 für das Absetzen der Bedieneinheiten. OCA bietet innovative Verkabelungslösungen für die gesamte Feldebene.
Von der konventionellen, zentralen Anlagenverkabelung zum schaltschranklosen Anlagenkonzept mit OCA
Zentrale Maschinenverkabelung
Bei Maschinenanlagen mit einer herkömmlichen Verkabelung werden Leitungen der Sensoren und Aktoren zentral in einen Hauptschaltschrank geführt. Dabei werden üblicherweise große Kabelquerschnitte eingesetzt, um Spannungsverluste aufgrund weiter Distanzen zwischen dem zentralen Schaltschrank und den Sensoren und Aktoren auszugleichen. Dadurch sammeln sich große Kabelbündel vor und im Schaltschrank, was einen hohen Aufwand für die Inbetriebnahme bedeutet und ein hohes Fehlerpotential birgt.
Schaltschranklose Maschinenverkabelung durch OCA-Technologie
Der hohe Verkabelungsaufwand in Anlagen mit zentralem Schaltschrank kann durch die Verwendung von OCA-Technologie und Hybridleitungen deutlich reduziert werden. Der Schaltschrank entfällt komplett durch die Verlagerung dezentraler Anschlusspunkte direkt in den einzelnen Geräte der Anlage. Diese zukunftssichere Technologie ist ideal für eine platzsparende, übersichtliche und wartungsfreundliche Verteilung von Daten und Powerleitungen sowie den Anschluss von Sensoren und Aktoren.
Die vorteilhaften Eigenschaften von OCA lassen sich auch auf den Hauptgedanken von Industrie 4.0 in Bezug auf Verkabelung übertragen. Die vierte industrielle Revolution weist den Weg hin zu intelligenten, vernetzten Systemen: Bisherige Produktionslandschaften werden durch Automatisierung, Datenaustausch, maschinelles Lernen und Echtzeitdaten zu durchgängigen Fertigungswelten vereint.
OCA fügt sich dabei nahtlos in dieses Szenario ein und ermöglicht, das Potenzial von Industrie 4.0 voll auszuschöpfen – darunter ein erhöhter Automatisierungsgrad, verbesserte Kommunikation und Konnektivität sowie effizientere und kostengünstigere Betriebsabläufe und Automatisierungsprozesse. Durch den Einsatz von nur einem Kabel für Energie und Daten wird die Integration und Skalierung von Systemen vereinfacht. Das führt zu einer flexibleren und effizienteren Produktion. Dabei wird ein kontinuierlicher Datenaustausch durch Sensoren und Aktoren gewährleistet. Diese Daten können für Machine Learning, Predictive Maintenance (vorausschauende Instandhaltung) und andere Industrie 4.0-Anwendungen genutzt werden, wodurch sich erhebliche Kosteneinsparungen ergeben. Nicht nur durch weniger Materialverbrauch, sondern auch durch verringerte Installations- und Wartungszeiten.
Mit OCA durchgängig flexibel und normgerechte Qualität
OCA ermöglicht eine nahezu frei wählbare Topologie der Anlage und gewährleistet zeitgleich alle erforderlichen Sicherheitsstandards bei allen Kommunikationsmodellen:
- einfache proprietäre Feldbussysteme (OCT/Hiperface DSL©)
- aktuelle Industrial Ethernet-Infrastruktur (EtherCAT und EtherCAT P)
- zukünftige Highspeed-Kommunikation (EtherCAT G und EtherCAT G10)
Jedes Automatisierungsgerät kann mit ein und demselben Steckersystem eingebunden werden.
Mit der OCA-Technologie ist es möglich, innovative Anschluss- und Verkabelungslösungen für jeden Anwendungsbereich in der Automatisierung zu realisieren. Ob für Applikationen mit oder ohne Schaltschrank, für die feste Verlegung, für den Einsatz in der Schleppkette oder im Roboter. Beckhoff bietet ein vollständiges Portfolio an passender Verbindungstechnik an.
Das Konzept der OCA-Technologie basiert darauf, dass Komponenten, Klemmenkästen und Maschinenmodule mit nur einem Kabel verbunden werden, welches Kommunikation und Energieversorgung in einem Stecker vereint. Die Hybridsteckverbinder sind in anwendungsspezifisch ausgelegten Baugrößen und Leistungsklassen erhältlich. Dabei wird durch Gleichteilemanagement nahezu jede Variante von dezentraler Verbindungstechnik abgedeckt:
Die Hybridsteckverbinder-Serie ist mit 2 bis 7 Leistungskontakten von 24 V DC in der I/O-Ebene bis zu Antrieben mit 400 V AC oder 630 V AC/850 V DC und bis zu 72 A verfügbar. Sie bietet ein durchgängiges Verbindungskonzept für die EtherCAT-/Ethernet- und EtherCAT P-Technologie mit Steckverbindern/Flanschen in den marktüblichen Baugrößen B12, B17, B23 und B40.
Durch das Poka-Yoke-Prinzip lässt sich der Stecker nur in der richtigen Anordnung konfektionieren. Außerdem gewährleistet der Bajonettverschluss eine schnelle Verkabelung und Montage.
Ein Stecker für alle Anwendungsfälle. Durch den einfachen Aufbau und die Modularität des Steckersystems lassen sich eine Vielzahl von dezentralen Automatisierungsgeräten mit demselben Stecker vernetzen, wodurch sich zahlreiche Einsparpotenziale erschließen. Neben dem Footprint der Anlage lassen sich Lagerplatz, Installations- und Verlegezeiten, Fehlerquellen sowie Wartungs- und Beschaffungsaufwand verringern.
Steckverbinder entsprechend IEC-Norm
Die Beckhoff Hybridsteckverbinder gehören zu den ersten Produkten, die der zukünftigen Norm IEC 61076-2-118 entsprechen. Ziel einer solchen weltweiten Standardisierung ist vor allem die Sicherheit für den Anwender: zum einen hinsichtlich der Lieferketten und Second-Source-Strategien und zum anderen durch eine Produktzuverlässigkeit, die über etablierte und bekannte Normen definiert ist.
Alle Vorteile von One Cable Automation auf einen Blick
- reduzierte Komplexität des Verkabelungsprozesses
- vereinfachte Inbetriebnahme
- platzsparend, übersichtlich und geringerer Footprint
- geringere Material- und Arbeitskosten
- hohe Modularität für Anpassungen oder Erweiterungen von Anlagen
- verbesserte Betriebszeiten durch weniger fehleranfällige Verkabelung
- schnellere Instandhaltung
- energieeffizientere Anlagen und Maschinen
OCA – Die Einkabellösung für alle Bereiche der Automatisierung
CP-Link 4
Die kontinuierliche Weiterentwicklung der industriellen Display-Anschlusstechnik ermöglicht das Absetzen des Bedienpanels vom PC.