LösenAnheftenSchließen

Unternehmenszentrale Schweiz
Beckhoff Automation AG

Rheinweg 7
8200 Schaffhausen, Switzerland

+41 52 633 40 40
info@beckhoff.ch
www.beckhoff.ch

Technischer Support Schaffhausen Schweiz (Deutsch)

+41 52 633 40 40
support@beckhoff.ch
Kontaktformular

Technischer Support Arbon Schweiz (Deutsch)

+41 71 447 10 80
support@beckhoff.ch

Technischer Support Lyssach Schweiz (Deutsch)

+41 34 447 44 88
support@beckhoff.ch

Technischer Support Schweiz (Französisch)

+41 24 447 27 00
support@beckhoff.ch

Technischer Support Schweiz (Italienisch)

+41 91 792 24 40
support@beckhoff.ch

Automation und Prozesstechnik in einem System: mit PC-based Control

Durch den steigenden Wettbewerb sind in der Prozessindustrie zunehmend innovative Automatisierungslösungen gefragt, mit besonderem Fokus auf Qualität, Sicherheit und Effizienz. Die Entwicklung neuer Technologien eröffnet hier Möglichkeiten, sowohl bei modernen Neuanlagen als auch durch die Nachrüstung von Bestandsanlagen, die Produktionsprozesse zu optimieren.

Mit der Integration prozesstechnikspezifischer Protokolle und Schnittstellen sowie einem erweiterten Produktspektrum für explosionsgefährdete Anwendungsbereiche kann PC-based Control genau diese Anforderung erfüllen. Durch die konsequente Bündelung der Steuerungsintelligenz in der Software und die Nutzung etablierter Standardtechnologien der IT- und Automation-Welt vereint PC-based Control von Beckhoff alle Funktionen, wie SPS, Messtechnik und Motion Control, in einem System. Neben den industrieerprobten Control Panels und Panel-PCs bietet Beckhoff mit der CPX-Baureihe spezifische Lösungen für den Einsatz in den explosionsgefährdeten Bereichen der Zone 2/22. Mit den Beckhoff EtherCAT-Klemmen der ELX-Serie stehen für den Einsatz im Ex-Bereich verschiedenste Signalklemmen zur Verfügung. Bis zu acht eigensichere Eingänge sind in dem 12-mm-Klemmengehäuse integriert und erlauben den direkten Anschluss eigensicherer Feldgeräte aus den Zonen 0/20 und 1/21 an die Beckhoff-Steuerung. Für den Einsatz in Zone 2/22 stehen, neben den Busklemmen und EtherCAT-Klemmen in IP 20 für die Schaltschrankmontage, auch die IP-67-Module zur direkten Montage im Prozessumfeld zur Verfügung. Produkte mit erhöhtem Temperaturbereich und optionaler Beschichtung eignen sich für den Einsatz unter rauen Umgebungsbedingungen. Somit wird ein umfassendes Ex-Komponenten-Portfolio zur Verfügung gestellt, das die Realisierung ganzheitlicher Lösungskonzepte für die barrierefreie Systemintegration bis in Zone 0/20 ermöglicht. Bei Neuanlagen kann der Explosionsschutz direkt in die Steuerung integriert werden; bei Bestandsanlagen lässt sich die PC-basierte Steuerung einfach erweitern. Das durchgängige Ex-Portfolio reduziert zudem die Abhängigkeiten, da PC-based Control alle wesentlichen Automatisierungsfunktionen in einem System integriert. Das gilt auch softwareseitig: Die Steuerungssoftware TwinCAT erlaubt die HMI-Integration ebenso wie die Nutzung von Industrie-4.0- und IoT-Anwendungen, berücksichtigt die NAMUR-Anforderungen an digitale und analoge Signale und integriert sowohl das HART-Protokoll als auch die FDT/DTM-Technologie.

Öl-/Gasförderung

Öl- und Gasförderung

Intelligente Vernetzung verbessert die Anlagenverfügbarkeit in der Öl- und Gasindustrie

Chemie/Petrochemie

Chemie und Petrochemie

Erschließen Sie Effizienzpotenziale entlang der gesamten Wertschöpfungskette chemischer Großanlagen durch Industrie 4.0

Bergbau

Produktivitätssteigerung und erhöhte Personensicherheit durch Digitalisierung im Bergbau

Metallverarbeitung

Metallverarbeitung

Flexibel und wettbewerbsfähig produzieren: Prozessüberwachung und Vernetzung im Stahlwerk

Beschichtungsverfahren

Automation und Prozesstechnik in einem System: von der Maschinensteuerung bis zur Gebäudeautomation in der Lackierhalle

Holzverarbeitung

PC-based Control in der Holzverarbeitung: vom Sägewerk bis zur Papierherstellung

Wasser- und Abwasserbehandlung

Intelligente Automatisierung von Wasser- und Abwasserbehandlung

Energiewirtschaft

Zukunftsfähige Lösungen für die Energiewirtschaft: von der Biogasanlage bis zur Smart City

Lebensmittelindustrie

Offene Automatisierungslösungen für die Lebensmittelindustrie

Beckhoff-Technologie-Highlights für die Prozessindustrie

Mit einem durchgängigen Komponentenbaukasten und einem tiefen, branchenübergreifenden Know-how realisiert Beckhoff offene Automatisierungssysteme auf der Grundlage PC-basierter Steuerungstechnik. Für die Prozessindustrie steht ein umfassendes Ex-Komponenten-Portfolio zur Realisierung ganzheitlicher Lösungskonzepte zur barrierefreien Kommunikation von Zone 0/20 bis in die Cloud zur Verfügung.
Mit einem durchgängigen Komponentenbaukasten und einem tiefen, branchenübergreifenden Know-how realisiert Beckhoff offene Automatisierungssysteme auf der Grundlage PC-basierter Steuerungstechnik. Für die Prozessindustrie steht ein umfassendes Ex-Komponenten-Portfolio zur Realisierung ganzheitlicher Lösungskonzepte zur barrierefreien Kommunikation von Zone 0/20 bis in die Cloud zur Verfügung.

Ein durchgängiges Steuerungskonzept für alle Branchen mit Ex-Schutz-Anforderungen

Eine universelle Steuerungsplattform: von Explosionsschutzanwendungen bis zur prozesstechnischen Großanlage. Mit einem durchgängigen Komponentenbaukasten und einem tiefen, branchenübergreifenden Know-how realisiert Beckhoff offene Automatisierungssysteme auf der Grundlage PC-basierter Steuerungstechnik. Durch die konsequente Bündelung der Steuerungsintelligenz in der Software und die Nutzung etablierter Standardtechnologien der IT- und Automation-Welt vereint PC-based Control alle Funktionen, wie SPS, Messtechnik und Motion Control, in einem System.

Die systemintegrierte Lösung von Beckhoff bietet eine effiziente Alternative zu traditionellen Anbietern und eignet sich für den Einsatz in zahlreichen Industrien, wie der Öl- und Gasförderung, der Chemie und Petrochemie, dem Bergbau, der Metallverarbeitung, den Beschichtungsverfahren, der Holzverarbeitung und der Wasser- und Energiewirtschaft. Bei Neuanlagen kann der Explosionsschutz direkt in die Steuerung integriert werden; bei Bestandsanlagen lässt sich die PC-basierte Beckhoff-Steuerung einfach erweitern.

Automation, Prozesstechnik und IoT-Kommunikation in einem System:

  • durchgängige Hard- und Softwareplattform
  • barrierefreie Prozesstechnik-Integration von Zone 0/20 bis in die Cloud
  • EtherCAT-Klemmen mit eigensicheren Schnittstellen, explosionsgeschützte Control Panels und Panel-PCs sowie prozesstechnikspezifische Schnittstellen
  • PC-basierte Steuerungstechnik ist weltweit und branchenübergreifend etabliert

Mit dem Prinzip der PC-basierten Steuerungstechnik ermöglicht Beckhoff die Kombination unterschiedlichster I/O-Komponenten in einem System. EtherCAT-Klemmen für Messtechnikaufgaben, funktionale Sicherheit oder Explosionsschutz können frei kombiniert und in ein ganzheitliches Steuerungssystem integriert werden.
Mit dem Prinzip der PC-basierten Steuerungstechnik ermöglicht Beckhoff die Kombination unterschiedlichster I/O-Komponenten in einem System. EtherCAT-Klemmen für Messtechnikaufgaben, funktionale Sicherheit oder Explosionsschutz können frei kombiniert und in ein ganzheitliches Steuerungssystem integriert werden.

Eine Plattform, eine CPU, ein Bussystem für alle Steuerungsaufgaben

Eine Steuerungsplattform und ein Hochleistungsfeldbus für alle Steuerungsaufgaben: Mit dem Prinzip der PC-basierten Steuerungstechnik ermöglicht Beckhoff die Kombination unterschiedlichster I/O-Komponenten in einem System. Mit nur einer CPU können alle EtherCAT-Klemmen für Messtechnikaufgaben, funktionale Sicherheit und Explosionsschutz einfach in ein ganzheitliches Steuerungssystem integriert und Echtzeitanwendungen realisiert werden. Anwender sind daher nicht mehr auf mehrere Einzellösungen angewiesen, sondern können mit einer Komplettlösung Effizienzvorteile realisieren.

Durch die umfassende Einbindung des HART-Protokolls in TwinCAT lassen sich die Funktionen aus der Engineering-Oberfläche nutzen.
Durch die umfassende Einbindung des HART-Protokolls in TwinCAT lassen sich die Funktionen aus der Engineering-Oberfläche nutzen.

Vereinfacht die Inbetriebnahme von Feldgeräten: TwinCAT

Die vollumfängliche Integration der HART-Funktionalität sowohl in das I/O-System als auch in das TwinCAT-Engineering stellt eine einfache Projektierung und Inbetriebnahme sicher. Durch die HART-Integration können Anwender HART-Feldgeräte direkt in die Steuerung einbinden. Darüber hinaus reduziert TwinCAT den Engineeringaufwand: Der TwinCAT-FDT-Container erlaubt die Einbindung von Feldgeräte-DTMs direkt in das TwinCAT-Engineering und bietet somit Programmierung und Feldgerätekonfiguration in einerm Umgebung.

Der Beckhoff ComDTM ermöglicht die lückenlose Integration von TwinCAT-Steuerungen in vorhandene Prozessleitsysteme. Mit Hilfe des ComDTM lassen sich die DTMs, der an die HART-fähigen EtherCAT-Klemmen angeschlossenen Feldgeräte, in beliebigen FDT-Containern übergeordneter Systeme einbinden. Dadurch lassen sich Feldgeräte remote und ohne direkten Zugriff auf die SPS konfigurieren und parametrieren.

Als universell einsetzbarer und offener Highspeed-Feldbus für SPS, Motion, I/O, Sensorik, Messtechnik und Sicherheitstechnik eignet sich EtherCAT auch zur Ex-Anbindung.
Als universell einsetzbarer und offener Highspeed-Feldbus für SPS, Motion, I/O, Sensorik, Messtechnik und Sicherheitstechnik eignet sich EtherCAT auch zur Ex-Anbindung.

Schnell, offen und ideal geeignet für die Prozesstechnik: der Highspeed-Feldbus EtherCAT

Seit 2003 ist das von Beckhoff entwickelte Feldbussystem EtherCAT weltweit im Einsatz und gilt heute in vielen Branchen als der Kommunikationsstandard. Als universell einsetzbarer und offener Highspeed-Feldbus für SPS, Motion, I/O, Sensorik, Messtechnik und Sicherheitstechnik eignet sich EtherCAT auch zur Ex-Anbindung. Das heißt, Anwender benötigen nur noch eine einzige Kommunikationstechnologie. Dabei können sie auf das tiefgreifende Know-how des EtherCAT-Pioniers Beckhoff vertrauen und von der Sicherheit und Flexibilität der durchgängigen EtherCAT-Architektur profitieren. Die EtherCAT-basierte Steuerung ist flexibel und offen hinsichtlich der Integration von 3rd-Party-EtherCAT-Geräten sowie der problemlosen Einbindung anderer Feldbussysteme: Damit vereinfacht sich die Optimierung bestehender Anlagen und der Anwender erhält einen sicheren Investitionsschutz. Dieser wird auch durch den Verzicht auf Versionierungen gewährleistet: EtherCAT gibt es nur in einer Version, sodass Neuentwicklungen auf der Basis von EtherCAT immer kompatibel sind zu älteren Gerätegenerationen.

Anwender im Ex-Bereich profitieren aber auch von der „Time Stamp“-Funktionalität von EtherCAT, welche eine hohe Messqualität garantiert und eine hochgenaue Synchronisierung − auch in weitläufigen Anlagen − sicherstellt. Darüber hinaus ermöglicht das EtherCAT-Diagnosekonzept mit 100-MBit-Datenrate und durchgängiger, lückenloser Diagnose die schnelle Fehleridentifizierung in einer Anlage: Stillstandzeiten werden so minimiert, die Wartung vereinfacht und die Verfügbarkeit erhöht. Über die ELX-Module ist EtherCAT direkt bis zur einzelnen I/O-Klemme mit eigensicherem Ein- bzw. Ausgang realisierbar.

Mit der Extended-Distance-Technologie vereinfacht EtherCAT die Datenerfassung in großen und verteilten Arealen.
Mit der Extended-Distance-Technologie vereinfacht EtherCAT die Datenerfassung in großen und verteilten Arealen.

Ideal für große und verteilte Anlagen: EtherCAT Extended Distance

Mit der Extended-Distance-Technologie vereinfacht EtherCAT die Datenerfassung in großen und verteilten Arealen wie Raffinerien, Wasseraufbereitungs- oder Chemieanlagen. Zum Einsatz kommen dabei beispielsweise zwei EtherCAT-Koppler EK1101-0010, deren Ports Extended Distance unterstützen. Sie können über eine Strecke von bis zu 300 m kommunizieren, ohne dass zwischengeschaltete Infrastrukturkomponenten benötigt werden. An die Koppler können Standard-EtherCAT-Reihenklemmen gesteckt werden. Über die Reihenklemme EK1121-0010 kann zudem ein Extended-Distance-Abzweig direkt in den Klemmenstrang integriert und eine weitere I/O-Station angebunden werden. Durch die Kompatibilität mit den Standard-EtherCAT-Geräten stellt die Extended-Distance-Technologie keine weiteren Anforderungen an die Systemtopologie, sodass das EtherCAT-Netzwerk einfach entsprechend den applikationsspezifischen Anforderungen entsprechend aufgebaut werden kann.

Beckhoff-Produkt-Highlights für die Prozessindustrie

Die ELX-EtherCAT-Klemmenserie: hochkompakt und eigensicher gemäß IECEx und ATEX.
Die ELX-EtherCAT-Klemmenserie: hochkompakt und eigensicher gemäß IECEx und ATEX.

Die ELX-Serie: eigensichere EtherCAT-Klemmen gemäß IECEx, ATEX und NEC/CEC

Mit den ELX-Klemmen kombiniert Beckhoff hochkompakte I/O-Module mit Trennbarrieren für den direkten Anschluss eigensicherer Feldgeräte. Das Ergebnis: äußerst schmal bauende EtherCAT-Klemmen zum direkten Anschluss eigensicherer Sensoren und Aktoren. Dabei garantieren die ELX-Klemmen mit ihrer hohen Auflösung und Genauigkeit die gewohnte Beckhoff-Messqualität. Außerdem können die Klemmen durch ihre kompakte Bauform überzeugen: Im 12-mm-Gehäuse stehen bis zu acht eigensichere Eingänge zur Verfügung. Der Verzicht auf zwischengeschaltete, externe Barrieren führt zu einer deutlichen Reduktion des Platzbedarfs im Schaltschrank und einem erheblichen Kostenvorteilen. Mit der Zertifizierung gemäß ATEX, IECEx und NEC/CEC erfüllen die ELX-Klemmen alle Richtlinien für den Explosionsschutz und sind weltweit in nahezu allen Märkten einsetzbar. Das breite Einsatzspektrum wird außerdem durch die enorme Signalvielfalt des Beckhoff-I/O-Portfolios unterstützt: Für jede Anwendung steht ein passendes I/O-Modul zur Verfügung. Durch die ELX-Klemmen können Prozesstechnikanwender äußerst kompakte und wirtschaftliche Steuerungsarchitekturen realisieren, wobei die herausragende Diagnosefunktion von EtherCAT dazu beiträgt, Anlagenstillstandszeiten zu minimieren.

Die ELX-Klemmen optimieren nahezu alle Prozesstechnikanwendungen:

  • hochkompakte Bauform
  • Trennbarriere und Signalklemme kombiniert
  • direkter Anschluss eigensicherer Feldgeräte
  • EtherCAT bis in die Klemme
  • große Signalvielfalt
  • erfüllt umfangreiches Portfolio an Zertifikaten
  • deutliche Kostenvorteile

In Kombination mit den ELX-Klemmen bietet die TwinSAFE-SC-Technologie eine hochkompakte Lösung für Applikationen mit Anforderungen an eigensichere Signalübertragung und funktionale Sicherheit.
In Kombination mit den ELX-Klemmen bietet die TwinSAFE-SC-Technologie eine hochkompakte Lösung für Applikationen mit Anforderungen an eigensichere Signalübertragung und funktionale Sicherheit.

ELX-Klemmen: eigensichere Signalübertragung und funktionale Sicherheit

Den Anforderungen an die Prozessleittechnik hinsichtlich der funktionalen Sicherheit begegnet Beckhoff mit der vollumfänglichen Integration der Sicherheitstechnik in das Automatisierungssystem. Kompakt und modular im Aufbau fügt sich die Sicherheitslösung TwinSAFE nahtlos in die Steuerungsplattform ein. Damit bietet PC-based Control eine einzige Plattform, die sowohl die Anforderungen der funktionalen Sicherheit als auch des Explosionsschutzes erfüllt. So ermöglichen die mit TwinSAFE-SC erweiterten ELX-Klemmen den direkten Anschluss eigensicherer Feldgeräte bis Zone 0/20 und die Erreichbarkeit des Sicherheitsniveaus entsprechend PL d/Kat. 3 gem. EN ISO 13849-1 bzw. SIL 2 gem. EN 62061.

Funktionale Sicherheit und Eigensicherheit in einem System:

  • hochkompakte Lösung mit bis zu vier Kanälen auf 12 mm
  • große analoge Signalvielfalt
  • direkter Anschluss eigensicherer Feldgeräte bis in Zone 0/20
  • Sicherheitsniveau bis zu PL d/SIL 2 erreichbar
  • deutliche Kostenvorteile

Mit den Modellen der CPX-Panel-Serie ist die bewährte Multitouch-Technologie der Beckhoff Control Panels und Panel-PCs in besonders robuster Ausführung verfügbar und erfüllt somit die Anforderungen für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen der Zone 2/22.
Mit den Modellen der CPX-Panel-Serie ist die bewährte Multitouch-Technologie der Beckhoff Control Panels und Panel-PCs in besonders robuster Ausführung verfügbar und erfüllt somit die Anforderungen für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen der Zone 2/22.

Die elegante Ex-Panel-Lösung: die CPX-Serie im robusten Aluminiumdesign

Mit den Modellen der CPX-Panel-Serie ist die bewährte Multitouch-Technologie der Beckhoff Control Panels und Panel-PCs in besonders robuster Ausführung verfügbar und erfüllt somit die Anforderungen für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen der Zone 2/22. Die hohe Funktionalität und die hochwertige Verarbeitung sichern die Langlebigkeit der CPX-Panels auch unter rauen Umgebungsbedingungen. Die Bedienung vor Ort ist durch die kapazitive Touch-Technologie gewohnt komfortabel. Dabei bleibt das ansprechende ästhetische Erscheinungsbild der Beckhoff-Panel hinsichtlich Haptik und Design der Aluminiumgehäuse nahezu unverändert, sodass sie ein optisches Highlight im Ex-Anlagenumfeld bilden. Das umfassende CPX-Portfolio umfasst eine große Auswahl an Formaten, Größen, Montageoptionen und Leistungsmerkmalen. Je nach Anwendungsgebiet stehen mit der CPX29xx- und der CPX39xx-Serie sowohl Panels für den Schaltschrankeinbau als auch Stand-alone-Panels für die freie Montage im Raum zur Verfügung. Die lüfterlosen Panel-PCs der Reihen CPX27xx und CPX37xx bieten darüber hinaus eine zuverlässige Anlagensteuerung.

Multitouch für die Prozesstechnik:

  • kapazitive Touch-Technologie für die optimierte Bedienung
  • hochwertiges Design
  • robust und langlebig
  • große Auswahl an Control Panels und Panel-PCs
  • flexible Montage
  • bis zu 100 m Abstand zwischen Ex-Panel und Industrie-PC mit CP-Link 4: Übertragung von Videosignal, USB 2.0 und Stromversorgung in einem Standard-Cat.6A-Kabel

Die Beckhoff-Komponenten unterstützen verschiedene Kommunikationsprotokolle wie EtherCAT, PROFINET, PROFIBUS, Modbus, EtherNet/IP, OPC UA und weitere. Über diese standardisierten Schnittstellen wird die Integration von Beckhoff-Hardware in alle Prozessleitsysteme der Industrie ermöglicht. Die Anbindung kann sowohl über entsprechende Feldbuskoppler als auch über Embedded-Controller der CX-Serie erfolgen.
Die Beckhoff-Komponenten unterstützen verschiedene Kommunikationsprotokolle wie EtherCAT, PROFINET, PROFIBUS, Modbus, EtherNet/IP, OPC UA und weitere. Über diese standardisierten Schnittstellen wird die Integration von Beckhoff-Hardware in alle Prozessleitsysteme der Industrie ermöglicht. Die Anbindung kann sowohl über entsprechende Feldbuskoppler als auch über Embedded-Controller der CX-Serie erfolgen.

Controller und Remote-I/Os erlauben flexible Topologien

Leistungsstarke Industrie-PCs bilden die Basis für einen zentralen Leitstand zur Führung und Überwachung der Prozesse der gesamten Anlage. Die Anbindung an Sensorik und Aktorik erfolgt über Remote-I/Os, die über einen Feldbuskoppler die Daten aus dem Feld zum Leitstand übertragen.

Mit den Embedded Controllern der CX-Serie, die nach ATEX und IECEx für den Einsatz in Zone 2/22 zertifiziert sind, kann hingegen die Steuerung eines Anlagenteils lokal im Schaltschrank ablaufen, was insbesondere im Hinblick auf Modularisierung Potential zur effizienteren Prozessautomatisierung erschließt. Zudem werden die vielfältigen Funktionen der TwinCAT-Automatisierungssoftware direkt im Feld nutzbar.

In beiden Fällen kann durch die entsprechende Auswahl des Controllers oder des Kopplers die Kommunikation zum überlagerten System über das erforderliche Protokoll sichergestellt werden.

Volle HART-Integration und umfassende Bibliotheken: die Steuerungsplattform TwinCAT.
Volle HART-Integration und umfassende Bibliotheken: die Steuerungsplattform TwinCAT.

TwinCAT: die Steuerungsplattform für die Prozesstechnik

Mit der Steuerungssoftware TwinCAT bietet Beckhoff eine zentrale Plattform zur Steuerung hochkomplexer Anlagen. Neben klassischen SPS-Abläufen können auch in C++ oder MATLAB®/ Simulink® geschriebene Algorithmen in Echtzeit ausgeführt werden. TwinCAT umfasst zudem das HMI, die sichere Cloud-Anbindung über TwinCAT IoT sowie die Nutzung von Analysefunktionen über TwinCAT Analytics. Mit der umfassenden Integration spezifischer Prozesstechnik- Protokolle und -Schnittstellen wird der Einsatzbereich von PC-based Control für die Prozessautomatisierung nutzbar. Durch die Unterstützung der gängigen Standards, wie NAMUR, HART und FDT/DTM, deckt TwinCAT die Anwendungsbereiche verfahrenstechnischer Applikationen ab.

Automation und Prozesstechnik auf einer Plattform:

  • ein Tool für Engineering und Runtime
  • steuerungsintegrierte Industrie-4.0- und IoT-Anwendungen
  • umfangreiche HART-Integration
  • TwinCAT FDT/DTM
  • Beckhoff ComDTM

Über die Integration umfassender IoT- und Analysefunktionen eröffnet PC-based Control alle Möglichkeiten für eine Produktionsoptimierung.
Über die Integration umfassender IoT- und Analysefunktionen eröffnet PC-based Control alle Möglichkeiten für eine Produktionsoptimierung.

Vom Sensor in die Cloud: durchgängige Lösungen für die Prozessindustrie

In der Prozessindustrie sind zunehmend Automatisierungslösungen im Sinne einer transparenten Digitalisierung bzw. einer anlagenübergreifenden Vernetzung gefragt. Die traditionelle Trennung von diskreter und Prozessautomatisierung ist heute nicht mehr Stand der Technik. Die PC-basierte Automatisierung, mit der Möglichkeit zur Verknüpfung dezentraler Systeme bei gleichzeitiger zentraler Auswertung und Steuerungsmöglichkeit der Prozesse, bietet alle Voraussetzungen für das Zusammenwachsen der Technologien beider Anwendungsgebiete. Aufgrund seiner Durchgängigkeit und Offenheit stellt PC-based Control die optimale Basis zur Realisierung einer vernetzten Fertigung gemäß Industrie-4.0- und IoT-Konzepten dar: Von der horizontalen Integration − auch über Unternehmensgrenzen hinweg – über die vertikale Integration mit vernetzten Produktionssystemen bis zur Durchgängigkeit des Engineerings während des gesamten Produktlebenszyklus.

Für die Kommunikation zwischen der Anlagensteuerung und cloudbasierten Diensten hat Beckhoff die Softwarebibliothek TwinCAT IoT entwickelt. Sie unterstützt die standardisierten Protokolle OPC UA, AMQP und MQTT zur Kommunikation mit gängigen Cloud-Systemen, wie Microsoft Azure™, Amazon Web Services sowie Private-Cloud-Systeme im unternehmenseigenen Netzwerk.

TwinCAT MTP erhöht die Flexibilität der Anlage, da durch den reduzierten Engineering-Aufwand schnelle Änderungen an der Modulanordnung möglich sind.
TwinCAT MTP erhöht die Flexibilität der Anlage, da durch den reduzierten Engineering-Aufwand schnelle Änderungen an der Modulanordnung möglich sind.

TwinCAT für die Prozessindustrie: Module Type Package (MTP)

Die Modularisierung von prozesstechnischen Anlagen wird durch das Module Type Package-Konzept (MTP) standardisiert. Mit MTP werden einzelne Module anhand verschiedener Aspekte, u. a. deren Schnittstellen und die ausführbaren Dienste, beschrieben. Die Informationen über das Modul werden in einer MTP-Datei gespeichert, die anschließend in eine überlagerte Steuerung (Process Orchestration Layer, POL) importiert wird. Dies ermöglicht die automatisierte Einbindung der Module in die POL, sodass Module verschiedener Hersteller effizient in Betrieb genommen und miteinander verknüpft werden können. Außerdem erhöht MTP die Flexibilität der Anlage, da durch den reduzierten Engineering-Aufwand schnelle Änderungen an der Modulanordnung möglich sind.

Die Integration des MTP-Konzepts in TwinCAT vereinfacht durch automatisch generierten Sourcecode und Bibliotheken für die SPS-Programmierung die richtlinienkonforme Automatisierung eines Anlagenmoduls. Dadurch wird eine vorgefertigte Projektstruktur zur Verfügung gestellt, in der welcher der Anwender lediglich die prozessspezifischen Funktionen der Dienstzustände programmiert. Anschließend kann direkt aus dem TwinCAT-Projekt ein MTP exportiert werden, dass die Modulbeschreibung enthält.

Die Vorteile von TwinCAT MTP:

  • automatische Generierung und Export des MTPs
  • hoher Individualisierungsgrad für zur optimalenideale Anpassung an bestehende Prozesse
  • richtlinienkonforme IEC-61131-Funktionsbaustein-Bibliothek
  • einfacher MTP- und P&ID-Import
  • nahtlose Integration in TwinCAT Engineering
  • kombinierbar mit TwinCAT XCAD Interface

Auf einen Blick: Ex-Komponenten von Beckhoff für den weltweiten Einsatz

Nach ATEX und IECEx werden die explosionsgefährdeten Bereiche in Zonen unterteilt, die den Grad der Gefährdung widerspiegeln. Für Gase sind dies die Zonen 0, 1 und 2. Die nordamerikanischen Explosionsschutzbestimmungen für Gas (Class 1) unterscheiden zwischen Division 1 und 2.
Nach ATEX und IECEx werden die explosionsgefährdeten Bereiche in Zonen unterteilt, die den Grad der Gefährdung widerspiegeln. Für Gase sind dies die Zonen 0, 1 und 2. Die nordamerikanischen Explosionsschutzbestimmungen für Gas (Class 1) unterscheiden zwischen Division 1 und 2.

Explosionsschutz: Bereiche und Begriffsdefinitionen

Für die Entstehung einer Explosion muss ein zündfähiges Gemisch aus Sauerstoff und Brennstoff mit einer Zündquelle in Kontakt kommen. Im Rahmen des Explosionsschutzes werden Maßnahmen getroffen, die durch Ausschluss eines dieser drei Faktoren Explosionen verhindern sollen. Da in Prozessen oder Anlagen häufig brennbare Stoffe verwendet werden, die in Verbindung mit Luft eine explosionsfähige Atmosphäre bilden, ist die Vermeidung einer explosionsfähigen Atmosphäre jedoch oft nicht realisierbar.

Daher müssen explosionsgefährdete Bereiche als solche gekennzeichnet werden, damit dort auf die Verhinderung von Risiken durch potenzielle Zündquellen wie z. B. elektrische Betriebsmittel geachtet wird. Die explosionsgefährdeten Bereiche werden nach europäischen und internationalen Explosionsschutzbestimmungen in die Zonen 0/20, 1/21 und 2/22 (Gas/Staub) und nach nordamerikanischen in Class und Division unterteilt.

Mit seinem umfassenden Portfolio an Ex-Komponenten ermöglicht Beckhoff die Realisierung ganzheitlicher Lösungen für den Explosionsschutz: EtherCAT-Klemmen mit eigensicheren Schnittstellen, Control Panels und Panel-PCs sowie Embedded-PCs und Buskoppler für die einfache Integration in alle gängigen Feldbusse. Betreiber können so mit Beckhoff-Technologie jede Ex-Schutz-Anwendung, inklusive der Nachrüstung bestehender Anlagen, umsetzen.

Weltweite Richtlinien und Normen für den Einsatz von Anlagen und Betriebsmitteln in explosionsgefährdeten Bereichen.
Weltweite Richtlinien und Normen für den Einsatz von Anlagen und Betriebsmitteln in explosionsgefährdeten Bereichen.

Weltweit einsetzbar: das Ex-Schutz-Portfolio

Für den Einsatz von Anlagen und Betriebsmitteln in explosionsgefährdeten Bereichen gelten weltweit verschiedene Richtlinien und Normen:

  • Internationaler Explosionsschutz (IECEx)
  • Europäischer Explosionsschutz (ATEX)
  • Nordamerikanischer Explosionsschutz (NEC/CEC)

Hinzu kommen länderspezifische Zulassungen, wie beispielsweise IA für Südafrika. Anwender müssen bei der Instandsetzung ihrer Anlagen die Erfüllung der geltenden Richtlinien und Normen sicherstellen.

Das Ex-Komponenten-Portfolio von Beckhoff erfüllt alle aufgeführten sowie länderspezifische Normen und ist für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen gemäß den geltenden Vorschriften zertifiziert. Damit ermöglicht die PC-basierte Steuerung weltweit einheitliche Lösungskonzepte für die barrierefreie Systemintegration bis zur Zone 0/20.

Mit dem Einsatz der hochkompakten EtherCAT-Klemmen der ELX-Serie können separate Sicherheitsbarrieren entfallen.
Mit dem Einsatz der hochkompakten EtherCAT-Klemmen der ELX-Serie können separate Sicherheitsbarrieren entfallen.

Wegfall separater Sicherheitsbarrieren: Einsparungen mit den ELX-Klemmen

Bei einer konventionellen Umsetzung des normgerechten Explosionsschutzes sind für die Anbindung von Feldgeräten aus Zone 0/20 separate Sicherheitsbarrieren erforderlich. Ihre Unterbringung im Schaltschrank erfordert nicht nur einen vergleichsweise hohen Verdrahtungsaufwand, sondern führt auch zu einem hohen Platzbedarf. Mit dem Einsatz der hochkompakten EtherCAT-Klemmen der ELX-Serie sind separate Sicherheitsbarrieren nicht mehr notwendig. Sie ermöglichen den direkten Anschluss von eigensicheren Sensoren und Aktoren, die in explosionsgefährdeten Bereichen bis hin zu Zone 0/20 installiert sind. Die durch den Einsatz der ELX-Klemmen erzielten Einsparungen in Bezug auf Aufwand und Platzbedarf ermöglichen die Errichtung von ebenso kompakten wie effizienten Maschinen und Anlagen. Das Ergebnis: Schaltschränke können deutlich kleiner werden, Kosten und Aufwand werden reduziert.

Maximale Verfügbarkeit, umfassende Erfahrung: Beckhoff als Partner der Prozesstechnik
Maximale Verfügbarkeit, umfassende Erfahrung: Beckhoff als Partner der Prozesstechnik

Vertrauen zählt: beim Explosionsschutz ebenso wie beim Investitionsschutz

Mit einer Steuerungslösung von Beckhoff entscheiden sich Anwender für das umfassende Know-how eines weltweit erfolgreichen und verlässlichen Partners. Mit einer Lagervorhaltung von bis zu 24 Wochen für Rohmaterialien und bis zu sechs Wochen für fertige Produkte, garantiert Beckhoff kurze Lieferzeiten und gewährleistet die Produktionssicherheit seiner Kunden. Ein durchdachtes Konzept für die Langzeitverfügbarkeit von Beckhoff-Produkten ermöglicht, dass Ersatzgeräte langfristig verfügbar sind und Kunden einen hohen Investitionsschutz erhalten.

Mit einer außergewöhnlichen Fertigungstiefe am Standort Verl erfüllen alle Beckhoff-Produkte insbesondere für den bestimmungsgemäßen Einsatz im explosionsgefährdeten Bereich höchste Qualitätsansprüche. Die Beckhoff-Produktionsstätten sind nach ATEX- und IECEx-Richtlinien auf die Einhaltung aller notwendigen Standards geprüft und gewährleisten durch fortlaufendes Qualitätsmanagement sowie Audits eine gleichbleibend hohe Produktionsqualität. Durch ein weltweites Servicenetz und erfahrene Vertriebsspezialisten erhalten Prozesstechnikanwender jederzeit eine schnelle und kompetente Unterstützung vor Ort.